JP7521318B2 - Thrust generating device - Google Patents

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Description

本発明は、推力発生装置に関する。 The present invention relates to a thrust generating device.

油圧を用いることなく、電動でプロペラ(回転翼)の回転軸に対する取付角度であるピッチを可変にする技術としては、例えば、特許文献1に開示がある。この技術では、回転主軸が中空状に形成され、この回転主軸内に操作ロッドが軸線方向にのみ移動可能に同心状に配設され、その操作ロッドの下端に固着されたアームが、リンクおよびレバー機構を介して羽根の各支持軸に連結されている。そして、操作ロッドを軸線方向に往復移動させることによって、リンクおよびレバー機構を介して各羽根の取付角度が変化される。 A technology for electrically varying the pitch, which is the mounting angle of a propeller (rotor blade) relative to the rotating shaft, without using hydraulics, is disclosed, for example, in Patent Document 1. In this technology, the rotating main shaft is formed to be hollow, and an operating rod is arranged concentrically within this rotating main shaft so that it can move only in the axial direction, and an arm fixed to the lower end of the operating rod is connected to each support shaft of the blade via a link and lever mechanism. Then, by moving the operating rod back and forth in the axial direction, the mounting angle of each blade is changed via the link and lever mechanism.

特開平5-87037号公報Japanese Patent Application Publication No. 5-87037

マルチコプター、飛行機、回転翼機、飛行可能な自動車などの飛行可能な飛翔体の場合、大型化すると安定性を確保するのが難しくなる。そのため、飛翔体の軽量化が求められる。飛翔体の軽量化のためには、飛翔体に推力を与える推力発生装置が小型で軽量であることが望ましい。
そこで、本発明は、小型化および軽量化を実現することができる推力発生装置を提供することを目的とする。
In the case of flying objects such as multicopters, airplanes, rotorcraft, and flying automobiles, it becomes difficult to ensure stability when the size increases. Therefore, it is necessary to reduce the weight of the flying object. In order to reduce the weight of the flying object, it is desirable for the thrust generating device that provides thrust to the flying object to be small and lightweight.
SUMMARY OF THE PRESENT EMBODIMENTS Accordingly, an object of the present invention is to provide a thrust generating device that can be made smaller and lighter.

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る推力発生装置は、複数の回転翼を回転させて推力を発生させる推力発生モータと、前記回転翼のピッチ角を変更するピッチ角変更モータと、前記ピッチ角変更モータに連結された回転伝達部と、直動軸と第1の運動変換機構を有し、前記第1の運動変換機構が前記回転伝達部と前記直動軸に連結可能であって、前記回転伝達部の回転を前記直動軸の直線運動に変換する、第1の運動変換部と、前記直動軸の直線運動を回転運動に変換して、前記回転翼のピッチ角を変更する第2の運動変換部と、を備え、前記第2の運動変換部は、前記推力発生モータによって回転させられるハブと、前記ハブに取り付けられ、前記回転翼をそれぞれ支持する複数のグリップと、前記直動軸の直線運動を前記複数のグリップの回転運動に変換する第2の運動変換機構と、前記グリップの内側端部をそれぞれ回転可能に支持する複数のラジアル軸受と、を備え、前記ハブは、前記複数のグリップの内側端部と、前記第2の運動変換機構と、前記複数のラジアル軸受とを収容する、一体形成された非分割型ケースを有する。
このような構成により、推力発生装置の小型化を図ることができる。また、複数のグリップの内側端部と、第2の運動変換機構と、複数のラジアル軸受とを、一体形成された非分割型ケースにより収容するので、分割型ケースを用いた場合と比較して強度を高め、かつ軽量化することができる。
In order to solve the above problem, a thrust generating device according to one aspect of the present invention includes a thrust generating motor that generates thrust by rotating a plurality of rotors, a pitch angle changing motor that changes the pitch angle of the rotors, a rotation transmitting unit connected to the pitch angle changing motor, a linear shaft, and a first motion converting mechanism, the first motion converting mechanism being connectable to the rotation transmitting unit and the linear shaft and converting rotation of the rotation transmitting unit into linear motion of the linear shaft, and a third motion converting mechanism that converts the linear motion of the linear shaft into rotational motion to change the pitch angle of the rotors. and a second motion conversion unit, the second motion conversion unit comprising a hub rotated by the thrust generating motor, a plurality of grips attached to the hub and each supporting one of the rotors, a second motion conversion mechanism that converts the linear motion of the linear shaft into rotational motion of the plurality of grips, and a plurality of radial bearings that rotatably support inner ends of the grips, respectively, and the hub has an integrally formed non-split type case that houses the inner ends of the plurality of grips, the second motion conversion mechanism, and the plurality of radial bearings.
With this configuration, the thrust generating device can be made smaller. Also, since the inner ends of the multiple grips, the second motion converting mechanism, and the multiple radial bearings are housed in an integrally formed non-split case, the strength can be increased and the weight can be reduced compared to when a split case is used.

また、上記の推力発生装置において、前記第2の運動変換部は、さらに、前記グリップの内側端部がそれぞれ挿入され、前記ラジアル軸受にそれぞれ挿入される複数の筒を備え、各筒は、前記グリップの長手軸線を含む平面を境界として分割可能であって、前記非分割型ケースは、前記グリップの外側端部が前記非分割型ケースの外側に配置された状態で前記グリップの内側端部が挿入可能な複数の開口を有していてもよい。
この場合、グリップの内側端部が非分割型ケースの開口を通じて挿入されて、非分割型ケースの内部に配置される。非分割型ケースの内部において、ラジアル軸受はグリップを回転可能に支持できるように、グリップの内側端部の周囲に配置される。具体的には、グリップの内側端部は筒に挿入され、筒がラジアル軸受に挿入される。各筒はグリップの長手軸線を含む平面を境界として分割可能であって、容易にグリップの内側端部の周囲に配置し、組み合わせた状態で容易にラジアル軸受に挿入することが可能である。したがって、ケースが分割不可能な非分割型ケースであっても、当該ケースの内部において、容易にグリップの内側端部の周囲にラジアル軸受を配置することが可能である。
In addition, in the above-mentioned thrust generating device, the second motion conversion unit may further include a plurality of tubes into which the inner ends of the grips are respectively inserted and which are respectively inserted into the radial bearings, each tube being divisible along a plane including the longitudinal axis of the grip, and the non-split case may have a plurality of openings into which the inner ends of the grips can be inserted when the outer ends of the grips are positioned outside the non-split case.
In this case, the inner end of the grip is inserted through an opening of the non-split case and disposed inside the non-split case. Inside the non-split case, the radial bearing is disposed around the inner end of the grip so as to rotatably support the grip. Specifically, the inner end of the grip is inserted into a tube, and the tube is inserted into the radial bearing. Each tube can be divided at a plane including the longitudinal axis of the grip as a boundary, and can be easily disposed around the inner end of the grip and easily inserted into the radial bearing in a combined state. Therefore, even if the case is a non-split case that cannot be divided, it is possible to easily dispose the radial bearing around the inner end of the grip inside the case.

さらに、上記の推力発生装置において、前記非分割型ケースは、前記ラジアル軸受が配置される複数の中空部を備え、前記中空部の内径は前記開口の内径よりも大きく、前記非分割型ケースにおける前記複数の開口に対向する位置には、穴が形成されていなくてもよい。
例えば、グリップを保持する開口よりも内側に当該開口よりも径の大きい中空部を削り出しにより形成する場合、開口に対向する位置に加工用の穴を設け、その加工用の穴から切削工具を差し込んで中空部を形成する。しかしながら、加工用の穴を設ける場合、強度を確保するためにケースに厚みを持たせる必要があるなど、重量増となる問題がある。上記のように加工用の穴を設けない構造とすることで、軽量化を実現することができる。
Furthermore, in the above-mentioned thrust generating device, the non-split case may have a plurality of hollow portions in which the radial bearings are arranged, the inner diameter of the hollow portions may be larger than the inner diameter of the openings, and no holes may be formed in the non-split case at positions opposite the plurality of openings.
For example, when forming a hollow portion with a diameter larger than that of the opening that holds the grip by cutting out the opening, a machining hole is provided at a position opposite the opening, and a cutting tool is inserted through the machining hole to form the hollow portion. However, when a machining hole is provided, it is necessary to make the case thicker to ensure strength, which causes a problem of increased weight. By adopting a structure that does not provide a machining hole as described above, it is possible to achieve a reduction in weight.

また、本発明の一態様に係る製造方法は、上記のいずれかの推力発生装置が備える前記非分割型ケースの製造方法であって、前記非分割型ケースの基材を準備する工程と、前記基材から削り出しにより前記非分割型ケースを形成する工程と、を含む。
これにより、高強度かつ軽量なケースを製造することができる。また、例えばプレス加工により製造した場合のように、硬さの違いなどが生じることもなく、均一な材料により形成されたケースとすることができる。
Furthermore, a manufacturing method according to one aspect of the present invention is a manufacturing method for the non-split case of any of the thrust generating devices described above, and includes the steps of preparing a base material for the non-split case and forming the non-split case by machining out the base material.
This makes it possible to manufacture a case that is both strong and lightweight. In addition, there is no difference in hardness, as occurs in cases where the case is manufactured by press working, and the case can be made of a uniform material.

また、上記の製造方法において、前記非分割型ケースを形成する工程は、前記基材の一対の対向する面を貫通し、前記第2の運動変換機構を収容する収容部を形成する工程と、前記収容部の軸方向両端の開口部からそれぞれ当該収容部の軸方向に対して斜めに切削工具を当てて、前記収容部の外側で且つ前記収容部に連通する、前記複数のラジアル軸受が配置される中空部を形成する工程と、を含んでいてもよい。
この場合、グリップを保持する開口よりも内側に当該開口よりも径の大きい中空部を形成するための加工用の穴を排除することができる。そのため、高強度かつ軽量なケースを製造することができる。
In addition, in the above manufacturing method, the step of forming the non-split case may include a step of forming an accommodating portion that penetrates a pair of opposing surfaces of the base material and accommodates the second motion conversion mechanism, and a step of applying a cutting tool to openings at both axial ends of the accommodating portion obliquely with respect to the axial direction of the accommodating portion to form a hollow portion in which the multiple radial bearings are arranged, outside the accommodating portion and connected to the accommodating portion.
In this case, it is possible to eliminate the need for a hole for forming a hollow portion with a diameter larger than the opening that holds the grip, on the inside of the opening, and therefore it is possible to manufacture a case that is both strong and lightweight.

本発明の一つの態様によれば、小型化および軽量化を実現することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to achieve compactness and weight reduction.

図1は、回転翼が取り付けられた実施形態に係る推力発生装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a thrust generating device according to an embodiment to which rotors are attached. 図2は、回転翼が取り付けられた実施形態に係る推力発生装置を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a thrust generating device according to an embodiment having rotors attached thereto. 図3は、回転翼が取り付けられた実施形態に係る推力発生装置を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing a thrust generating device according to an embodiment having rotors attached thereto. 図4は、実施形態に係る推力発生装置の分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the thrust generating device according to the embodiment. 図5は、他の方向から見た実施形態に係る推力発生装置の分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of the thrust generating device according to the embodiment as viewed from another direction. 図6は、実施形態に係る推力発生装置の平面図である。FIG. 6 is a plan view of the thrust generating device according to the embodiment. 図7は、図6のVII-VII線矢視断面図である。7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII of FIG. 図8は、実施形態に係る推力発生装置の回転伝達部と回転直動変換部の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the rotation transmission unit and the rotary-to-linear conversion unit of the thrust generating device according to the embodiment. 図9は、図8のIX-IX線矢視断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX of FIG. 図10は、図8のX-X線矢視断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line X-X of FIG. 図11は、実施形態に係る推力発生装置の回転伝達部と回転直動変換部の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a rotation transmission unit and a rotary-to-linear conversion unit of the thrust generating device according to the embodiment. 図12は、回転直動変換部の直動伝達軸とボールねじナットの斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of the linear motion transmission shaft and the ball screw nut of the rotary-linear motion conversion unit. 図13は、実施形態に係る推力発生装置の直動回転変換部の直動体を示す斜視図であり、直動体の位置は図2の回転翼のピッチ角に対応する。FIG. 13 is a perspective view showing a linear body of the linear motion-rotation converting unit of the thrust generating device according to the embodiment, and the position of the linear body corresponds to the pitch angle of the rotor in FIG. 図14は、直動体を示す斜視図であり、直動体の位置は図3の回転翼のピッチ角に対応する。FIG. 14 is a perspective view showing a linear moving body, the position of which corresponds to the pitch angle of the rotor blades in FIG. 図15は、実施形態に係る推力発生装置のハブの分解斜視図である。FIG. 15 is an exploded perspective view of a hub of the thrust generating device according to the embodiment. 図16は、ハブのケースの下面図である。FIG. 16 is a bottom view of the hub case. 図17は、図16のXVII-XVII線矢視断面図である。17 is a cross-sectional view taken along line XVII-XVII of FIG. 16. FIG. 図18は、ハブの一部を拡大して示す断面図である。FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the hub. 図19は、実施形態に係る推力発生装置のグリップとその付近の断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view of the grip and its vicinity of the thrust generating device according to the embodiment. 図20は、図19に示された構成要素の分解斜視図である。FIG. 20 is an exploded perspective view of the components shown in FIG. 図21は、組み合わせられた図19に示された構成要素の正面図である。FIG. 21 is a front view of the components shown in FIG. 19 assembled. 図22は、実施形態に係る推力発生装置の他の種類のグリップとその付近の断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view of another type of grip and its vicinity in the thrust generating device according to the embodiment. 図23は、図22に示された構成要素の分解斜視図である。FIG. 23 is an exploded perspective view of the components shown in FIG. 図24は、ケースの製造方法を説明する図である。FIG. 24 is a diagram illustrating a method for manufacturing the case.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の構成に必須のものとは限らない。実施形態の構成は、本発明が適用される装置の仕様や各種条件(使用条件、使用環境等)によって適宜修正または変更され得る。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定され、以下の個別の実施形態によって限定されない。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the present invention, and not all of the combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the configuration of the present invention. The configuration of the embodiments may be modified or changed as appropriate depending on the specifications of the device to which the present invention is applied and various conditions (conditions of use, environment of use, etc.). The technical scope of the present invention is determined by the claims and is not limited by the individual embodiments below. The drawings are not necessarily drawn to scale, and some features may be exaggerated or omitted.

以下の説明では、推力発生装置で駆動される回転翼が3枚の場合を例にとるが、推力発生装置で駆動される回転翼は、必ずしも3枚に限定されることなく、N(Nは正の整数)枚であればよい。 In the following explanation, we will use an example in which the rotor driven by the thrust generating device has three blades, but the number of blades driven by the thrust generating device is not necessarily limited to three, and may be N (N is a positive integer).

図1は、回転翼が取り付けられた実施形態に係る推力発生装置を示す斜視図である。図2および図3は、回転翼が取り付けられた実施形態に係る推力発生装置を示す側面図であり、回転翼のピッチ角が異なる。 Figure 1 is a perspective view showing a thrust generating device according to an embodiment in which rotors are attached. Figures 2 and 3 are side views showing thrust generating devices according to an embodiment in which rotors are attached, with the rotors having different pitch angles.

図1から図3に示すように、推力発生装置1は、複数の回転翼H1~H3を有するロータまたはプロペラRを回転させる。プロペラRは推力発生装置1の真下に配置されている。プロペラRは、グリップP1~P3を有し、グリップP1~P3は、推力発生装置1から水平方向に放射状に延びるように回転翼H1~H3を支持する。 As shown in Figures 1 to 3, the thrust generating device 1 rotates a rotor or propeller R having multiple rotors H1 to H3. The propeller R is disposed directly below the thrust generating device 1. The propeller R has grips P1 to P3, which support the rotors H1 to H3 so that they extend radially in the horizontal direction from the thrust generating device 1.

推力発生装置1は、上方の装着部1Aを介して飛翔体の機体に装着される。推力発生装置1が装着された飛翔体は、例えば、モータで飛行するマルチコプター、飛行機、回転翼機および飛行機能を備える自動車などの飛行可能な機体または車体である。図示しないが
、飛翔体の機体には、プロペラRが取り付けられた複数の推力発生装置1が装着されてよい。
The thrust generating device 1 is attached to the airframe of the flying object via the upper attachment part 1A. The flying object to which the thrust generating device 1 is attached is, for example, a flying object or vehicle such as a motor-driven multicopter, an airplane, a rotorcraft, or an automobile equipped with a flying function. Although not shown, a plurality of thrust generating devices 1 each having a propeller R attached thereto may be attached to the airframe of the flying object.

推力発生装置1は、推力発生モータ2、ピッチ角変更モータ5A、および運動伝達ユニット6を備える。推力発生モータ2は、プロペラRを回転させて、飛翔体に与えられる推力を発生させる。ピッチ角変更モータ5Aは、回転翼H1~H3のピッチ角θ1~θ3を変更する。回転翼H1~H3のピッチ角θ1~θ3を変更することにより、飛翔体に与えられる推力を変化させることができる。運動伝達ユニット6は、ピッチ角変更モータ5Aの回転運動を回転翼H1~H3に伝達する。 The thrust generating device 1 comprises a thrust generating motor 2, a pitch angle changing motor 5A, and a motion transmission unit 6. The thrust generating motor 2 rotates the propeller R to generate thrust to be applied to the flying object. The pitch angle changing motor 5A changes the pitch angles θ1 to θ3 of the rotors H1 to H3. By changing the pitch angles θ1 to θ3 of the rotors H1 to H3, it is possible to change the thrust to be applied to the flying object. The motion transmission unit 6 transmits the rotational motion of the pitch angle changing motor 5A to the rotors H1 to H3.

図4および図5は、推力発生装置1の分解斜視図である。図6は推力発生装置1の平面図であり、図7は図6のVII-VII線矢視断面図である。図4から図7に示すように、推力発生モータ2は、ステータ2A、ロータ2Bおよびフレーム2Cを備える。ロータ2Bは、径方向内側にロータ軸4および中空部3A,3Cを備える。 Figures 4 and 5 are exploded perspective views of the thrust generating device 1. Figure 6 is a plan view of the thrust generating device 1, and Figure 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in Figure 6. As shown in Figures 4 to 7, the thrust generating motor 2 comprises a stator 2A, a rotor 2B, and a frame 2C. The rotor 2B comprises a rotor shaft 4 and hollow portions 3A and 3C on the radially inner side.

ステータ2Aは、電磁鋼鈑と巻線により構成され、ロータ2Bの外側に位置する。ステータ2Aは、ステータ2Aの外側に配置されたフレーム2Cの円環部に固定されている。推力発生装置1の装着部1Aは、フレーム2Cの中央に設けることができる。装着部1Aは開口1Bを備え、開口1Bには運動伝達ユニット6が挿入される。装着部1Aは、放射状に延びる複数のスポーク1Cを介して円環部に連結されている。フレーム2Cには内側円筒部1Dが形成されており、内側円筒部1Dは軸受U1を介してロータ軸4を回転自在に支持する。円環部、装着部1A、スポーク1Cおよび内側円筒部1Dを含むフレーム2Cは、例えば、ジュラルミンなどの合金の切削加工で形成することができる。 The stator 2A is composed of an electromagnetic steel plate and windings, and is located outside the rotor 2B. The stator 2A is fixed to the annular portion of the frame 2C, which is arranged outside the stator 2A. The mounting portion 1A of the thrust generating device 1 can be provided in the center of the frame 2C. The mounting portion 1A has an opening 1B, into which the motion transmission unit 6 is inserted. The mounting portion 1A is connected to the annular portion via a plurality of spokes 1C extending radially. The frame 2C is formed with an inner cylindrical portion 1D, which rotatably supports the rotor shaft 4 via a bearing U1. The frame 2C, including the annular portion, the mounting portion 1A, the spokes 1C, and the inner cylindrical portion 1D, can be formed, for example, by cutting an alloy such as duralumin.

推力発生モータ2のロータ2Bは、放射状に延びる複数のスポーク2Dを介してロータ軸4に連結されている。ロータ2Bは、中心軸線S0(図2および図3参照)を中心としてロータ軸4とともに回転する。ロータ2Bとロータ軸4は、軸受U1を介して、フレーム2Cに回転可能に支持されている。 The rotor 2B of the thrust generating motor 2 is connected to the rotor shaft 4 via multiple spokes 2D extending radially. The rotor 2B rotates together with the rotor shaft 4 about the central axis S0 (see Figures 2 and 3). The rotor 2B and the rotor shaft 4 are rotatably supported by the frame 2C via the bearing U1.

中空部3Aは、ロータ2Bとロータ軸4の間に設けられている。中空部3Aには、ピッチ角変更モータ5Aが配置されている。ピッチ角変更モータ5Aはフレーム2Cに固定されている。 The hollow portion 3A is provided between the rotor 2B and the rotor shaft 4. The pitch angle change motor 5A is disposed in the hollow portion 3A. The pitch angle change motor 5A is fixed to the frame 2C.

中空部3Cは、ロータ軸4の中心孔であり、ロータ軸4の軸線方向に沿って延びている。中空部3Cには、運動伝達ユニット6の一部が挿入されている。 The hollow portion 3C is the central hole of the rotor shaft 4 and extends along the axial direction of the rotor shaft 4. A part of the motion transmission unit 6 is inserted into the hollow portion 3C.

推力発生モータ2のロータ軸4の下端面には、中空円筒であるエクステンション9が固定され、エクステンション9は、ロータRのハブ10に固定されている。したがって、ハブ10は、中心軸線S0周りに回転可能な状態でフレーム2Cに支持される。ハブ10には、回転翼H1~H3を支持するグリップP1~P3が取り付けられている。このようにして、推力発生モータ2は、回転翼H1~H3を有するプロペラRを回転させる。すなわち、推力発生モータ2が動作して、ロータ2Bが回転すると、ロータ軸4が回転し、中心軸線S0を中心として回転翼H1~H3が回転する。回転翼H1~H3の回転に伴って、飛翔体に与えられる推力が発生する。 A hollow cylindrical extension 9 is fixed to the lower end surface of the rotor shaft 4 of the thrust generating motor 2, and the extension 9 is fixed to the hub 10 of the rotor R. The hub 10 is therefore supported by the frame 2C in a state in which it can rotate around the central axis S0. Grips P1-P3 that support the rotor blades H1-H3 are attached to the hub 10. In this way, the thrust generating motor 2 rotates the propeller R having the rotor blades H1-H3. That is, when the thrust generating motor 2 operates and the rotor 2B rotates, the rotor shaft 4 rotates, and the rotor blades H1-H3 rotate around the central axis S0. As the rotor blades H1-H3 rotate, thrust is generated and applied to the flying object.

エクステンション9は、推力発生装置1の軸線方向において、推力発生モータ2と回転翼H1~H3との間の間隔を保つためのスペーサであって、回転翼H1~H3が推力発生モータ2に衝突するのを防止する。エクステンション9の材料は、例えば、ジュラルミンである。 The extension 9 is a spacer that maintains a gap between the thrust generating motor 2 and the rotors H1 to H3 in the axial direction of the thrust generating device 1, and prevents the rotors H1 to H3 from colliding with the thrust generating motor 2. The material of the extension 9 is, for example, duralumin.

回転翼H1~H3のピッチ角を変更するピッチ角変更モータ5Aは、推力発生モータ2のフレーム2Cに固定されており、推力発生モータ2の内部、具体的には、中空部3Aに配置されている。ピッチ角変更モータ5Aの回転軸は、推力発生モータ2のロータ軸4と同様に鉛直方向に延びる。すなわち、ピッチ角変更モータ5Aの回転軸とロータ軸4は平行な異なる軸である。 The pitch angle changing motor 5A, which changes the pitch angle of the rotor blades H1 to H3, is fixed to the frame 2C of the thrust generating motor 2 and is disposed inside the thrust generating motor 2, specifically in the hollow portion 3A. The rotation shaft of the pitch angle changing motor 5A extends vertically, just like the rotor shaft 4 of the thrust generating motor 2. In other words, the rotation shaft of the pitch angle changing motor 5A and the rotor shaft 4 are different parallel shafts.

次に、ピッチ角変更モータ5Aの回転運動を回転翼H1~H3に伝達する運動伝達ユニット6を説明する。運動伝達ユニット6は、回転伝達部6A、回転直動変換部7、および直動回転変換部8を備える。 Next, we will explain the motion transmission unit 6 that transmits the rotational motion of the pitch angle change motor 5A to the rotors H1 to H3. The motion transmission unit 6 includes a rotation transmission section 6A, a rotary-to-linear motion conversion section 7, and a linear-to-rotary motion conversion section 8.

回転伝達部6Aは、ピッチ角変更モータ5Aの回転軸の回転を回転直動変換部7のボールねじ軸7Fに伝達する。ボールねじ軸7Fは、推力発生装置1の中心軸線S0に沿って鉛直方向に延び、ロータ軸4の中心孔である中空部3C内に配置されている。したがって、回転伝達部6Aはピッチ角変更モータ5Aの回転運動を中心軸線S0上の軸に伝達する。各回転伝達部は、ピッチ角変更モータの回転軸の回転に伴って回転する回転部材を有する。回転伝達部6Aはフレーム2Cに固定される。 The rotation transmission unit 6A transmits the rotation of the rotating shaft of the pitch angle change motor 5A to the ball screw shaft 7F of the rotary-linear conversion unit 7. The ball screw shaft 7F extends vertically along the central axis S0 of the thrust generating device 1 and is disposed within the hollow portion 3C, which is the central hole of the rotor shaft 4. Therefore, the rotation transmission unit 6A transmits the rotational motion of the pitch angle change motor 5A to the shaft on the central axis S0. Each rotation transmission unit has a rotating member that rotates in conjunction with the rotation of the rotating shaft of the pitch angle change motor. The rotation transmission unit 6A is fixed to the frame 2C.

回転直動変換部(第1の運動変換部)7は、推力発生装置1の中心軸線S0に沿って鉛直方向に延びる直動伝達軸(直動軸)7Dと、回転伝達部6Aの回転を直動伝達軸7Dの直線運動に変換する運動変換機構を有する。回転直動変換部7の運動変換機構(第1の運動変換機構)は、回転伝達部6Aと直動伝達軸7Dに連結されている。この運動変換機構は、直動伝達軸7Dの上方に同軸に配置されたボールねじ軸7Fを有する。回転直動変換部7の上部は、推力発生モータ2内に収容されているが、回転直動変換部7の下部は、推力発生モータ2から下方に突出する。回転直動変換部7は、フレーム2Cに固定される。 The rotary-linear converter (first motion converter) 7 has a linear transmission shaft (linear shaft) 7D that extends vertically along the central axis S0 of the thrust generating device 1, and a motion conversion mechanism that converts the rotation of the rotary transmission unit 6A into linear motion of the linear transmission shaft 7D. The motion conversion mechanism (first motion conversion mechanism) of the rotary-linear converter 7 is connected to the rotary transmission unit 6A and the linear transmission shaft 7D. This motion conversion mechanism has a ball screw shaft 7F that is coaxially arranged above the linear transmission shaft 7D. The upper part of the rotary-linear converter 7 is housed within the thrust generating motor 2, but the lower part of the rotary-linear converter 7 protrudes downward from the thrust generating motor 2. The rotary-linear converter 7 is fixed to the frame 2C.

直動回転変換部(第2の運動変換部)8は、回転直動変換部7の直動伝達軸7Dの直線運動を回転運動に変換して、回転翼H1~H3のピッチ角を変更する。直動回転変換部8は、推力発生用モータ2の下方に位置する。 The linear motion-rotation conversion unit (second motion conversion unit) 8 converts the linear motion of the linear motion transmission shaft 7D of the rotary-linear motion conversion unit 7 into rotational motion to change the pitch angle of the rotors H1 to H3. The linear motion-rotation conversion unit 8 is located below the thrust generating motor 2.

ピッチ角変更モータ5A、回転伝達部6Aおよび回転直動変換部7は、推力発生モータ2のフレーム2Cに固定される。このため、ロータ軸4が回転しても、ピッチ角変更モータ5A、回転伝達部6Aおよび回転直動変換部7は、ロータ軸4の周りに回転しない。一方、直動回転変換部8は、ロータ軸4に支持される。このため、直動回転変換部8は、ロータ軸4の回転に伴ってロータ軸4の周りに回転する。 The pitch angle change motor 5A, the rotation transmission unit 6A, and the rotary-linear conversion unit 7 are fixed to the frame 2C of the thrust generating motor 2. Therefore, even if the rotor shaft 4 rotates, the pitch angle change motor 5A, the rotation transmission unit 6A, and the rotary-linear conversion unit 7 do not rotate around the rotor shaft 4. On the other hand, the linear-rotation conversion unit 8 is supported by the rotor shaft 4. Therefore, the linear-rotation conversion unit 8 rotates around the rotor shaft 4 as the rotor shaft 4 rotates.

図8~図11に示すように、回転直動変換部7のボールねじ軸7Fの上端には、歯車G1が固定されている。回転伝達部6Aは、歯車G2,G3を有しており、歯車G3はピッチ角変更モータ5Aの回転軸に固定され、歯車G2は歯車G3と歯車G1に噛み合わせられている。したがって、回転伝達部6Aにおいて、歯車G3,G2はピッチ角変更モータ5Aの回転運動を歯車G1に固定されたボールねじ軸7Fに伝達することが可能である。歯車G1~G3の材料は、例えば、炭素鋼である。 As shown in Figures 8 to 11, gear G1 is fixed to the upper end of the ball screw shaft 7F of the rotary-linear conversion unit 7. The rotation transmission unit 6A has gears G2 and G3, with gear G3 fixed to the rotating shaft of the pitch angle change motor 5A and gear G2 meshing with gears G3 and G1. Therefore, in the rotation transmission unit 6A, gears G3 and G2 can transmit the rotational motion of the pitch angle change motor 5A to the ball screw shaft 7F fixed to gear G1. The material of the gears G1 to G3 is, for example, carbon steel.

回転直動変換部7は支持部材F1に支持されている。図4、図6および図7に示すように、支持部材F1は、推力発生モータ2のフレーム2Cの装着部1Aの開口1Bの中に配置されている。支持部材F1は、例えば4つのボルトJ1(図8~図11参照)によってフレーム2Cに支持されている。ボルトJ1は、例えば、支持部材F1の四隅に配置することができる。また、推力発生モータ2の中空部3Aには、支持部材F3が配置されている。支持部材F3もボルトJ3(図8、図9、図11参照)によってフレーム2Cに支持されている。中空部3A内の支持部材F3にはボルトJ4によってピッチ角変更モータ5Aが固定されている(図8~図11参照)。 The rotary-linear converter 7 is supported by a support member F1. As shown in Figures 4, 6 and 7, the support member F1 is disposed in an opening 1B of the mounting portion 1A of the frame 2C of the thrust generating motor 2. The support member F1 is supported on the frame 2C by, for example, four bolts J1 (see Figures 8 to 11). The bolts J1 can be disposed, for example, at the four corners of the support member F1. A support member F3 is disposed in the hollow portion 3A of the thrust generating motor 2. The support member F3 is also supported on the frame 2C by bolts J3 (see Figures 8, 9 and 11). The pitch angle changing motor 5A is fixed to the support member F3 in the hollow portion 3A by bolts J4 (see Figures 8 to 11).

図8~図11に示すように、支持部材F1には支持部材F2がボルトJ2によって支持されており、支持部材F1と支持部材F2は、回転伝達部6Aの歯車G2を回転可能に支持する。支持部材F1~F3の材料は、例えば、アルミニウム合金である。 As shown in Figures 8 to 11, support member F2 is supported by bolt J2 on support member F1, and support member F1 and support member F2 rotatably support gear G2 of rotation transmission unit 6A. Support members F1 to F3 are made of a material such as an aluminum alloy.

この実施形態では、回転伝達部6Aにおいて、歯車がピッチ角変更モータ5Aの回転運動を回転直動変換部7のボールねじ軸7Fに伝達する。回転伝達部は、ベルト・プーリ機構またはチェーン・スプロケットを有してもよい。具体的には、ボールねじ軸7Fにプーリを固定し、このプーリとピッチ角変更モータ5Aの回転軸に固定されたプーリにベルトを巻いてもよい。ベルトとしてタイミングベルトを使用してもよい。ボールねじ軸7Fにスプロケットを固定し、このスプロケットとピッチ角変更モータ5Aの回転軸に固定されたスプロケットにチェーンを巻いてもよい。 In this embodiment, in the rotation transmission unit 6A, gears transmit the rotational motion of the pitch angle change motor 5A to the ball screw shaft 7F of the rotary-linear motion conversion unit 7. The rotation transmission unit may have a belt-pulley mechanism or a chain-sprocket. Specifically, a pulley may be fixed to the ball screw shaft 7F, and a belt may be wound around this pulley and a pulley fixed to the rotating shaft of the pitch angle change motor 5A. A timing belt may be used as the belt. A sprocket may be fixed to the ball screw shaft 7F, and a chain may be wound around this sprocket and a sprocket fixed to the rotating shaft of the pitch angle change motor 5A.

この実施形態では、回転直動変換部7は、運動変換機構としてボールねじを用いて、ボールねじ軸7Fの回転運動を直動伝達軸7Dの直線運動に変換する。運動変換機構は、ボールねじ軸7F、ボールねじナット7Gおよび一対の直動案内部7Eを備える。但し、ボールねじの代わりに、すべりねじ、またはその他の送りねじを用いてもよい。この実施形態では、回転直動変換部7の運動変換機構としてボールねじを用いることにより、すべりねじを用いた場合に比べて、駆動トルクを低減することができ、ピッチ角変更モータ5Aの省電力化を図ることができる。 In this embodiment, the rotary-linear conversion unit 7 uses a ball screw as a motion conversion mechanism to convert the rotary motion of the ball screw shaft 7F into linear motion of the linear transmission shaft 7D. The motion conversion mechanism includes a ball screw shaft 7F, a ball screw nut 7G, and a pair of linear guides 7E. However, a sliding screw or other feed screw may be used instead of the ball screw. In this embodiment, by using a ball screw as the motion conversion mechanism of the rotary-linear conversion unit 7, the drive torque can be reduced compared to when a sliding screw is used, and power consumption of the pitch angle change motor 5A can be reduced.

ボールねじ軸7Fは、鉛直方向に延びている。ボールねじ軸7Fは、図7に示すように、支持部材F1の筒状部分F1aに固定された軸受U2によって回転可能に支持されており、歯車G1の回転に伴ってボールねじ軸7Fの長手軸線を中心にして回転する。 The ball screw shaft 7F extends vertically. As shown in FIG. 7, the ball screw shaft 7F is rotatably supported by a bearing U2 fixed to the cylindrical portion F1a of the support member F1, and rotates about the longitudinal axis of the ball screw shaft 7F as the gear G1 rotates.

図9および図10に示すように、ボールねじナット7Gは、ボールねじ軸7Fに噛み合わせられている。ボールねじナット7Gも鉛直方向に延びており、ボールねじナット7Gの下方に配置された鉛直方向に延びる直動伝達軸7Dに固定されている。 As shown in Figures 9 and 10, the ball screw nut 7G is engaged with the ball screw shaft 7F. The ball screw nut 7G also extends vertically and is fixed to a linear motion transmission shaft 7D that extends vertically and is located below the ball screw nut 7G.

図9から図11に示すように、ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dは、支持部材F1の筒状部分F1aから突出する一対の平行な長尺な板壁である直動案内部7Eに挟まれており、一対の直動案内部7Eによって回転しないように規制されている。ボールねじ軸7Fの回転に伴って、ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dは、ボールねじ軸7Fの軸線方向に沿って鉛直方向に直線運動する。直動案内部7Eは、ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dの直線運動を許容する。換言すれば、直動案内部7Eは、ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dを直線運動するよう案内する。したがって、歯車G1とともにボールねじ軸7Fが回転すると、直動案内部7Eに案内されて、ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dが鉛直方向に直線運動する。直動案内部7Eは支持部材F1と一体的に設けることができる。 As shown in Figures 9 to 11, the ball screw nut 7G and the linear transmission shaft 7D are sandwiched between linear guides 7E, which are a pair of parallel long plate walls protruding from the cylindrical portion F1a of the support member F1, and are restricted from rotating by the pair of linear guides 7E. As the ball screw shaft 7F rotates, the ball screw nut 7G and the linear transmission shaft 7D move linearly in the vertical direction along the axial direction of the ball screw shaft 7F. The linear guides 7E allow the linear motion of the ball screw nut 7G and the linear transmission shaft 7D. In other words, the linear guides 7E guide the ball screw nut 7G and the linear transmission shaft 7D to move linearly. Therefore, when the ball screw shaft 7F rotates together with the gear G1, the ball screw nut 7G and the linear transmission shaft 7D move linearly in the vertical direction, guided by the linear guides 7E. The linear guides 7E can be provided integrally with the support member F1.

図9および図10に示すように、直動伝達軸7Dの上部には、鉛直方向に延びる空洞が形成されており、この空洞に、ボールねじ軸7Fに噛み合わせられたボールねじナット7Gが挿入されている。 As shown in Figures 9 and 10, a vertically extending cavity is formed at the top of the linear motion transmission shaft 7D, and a ball screw nut 7G meshed with the ball screw shaft 7F is inserted into this cavity.

図10および図11に示すように、直動伝達軸7Dの上部の外周面には、2つの被案内平坦面7Cが形成されている。2つの被案内平坦面7Cは互いに平行である。一方、2つの直動案内部7Eは、それぞれ案内平坦面7E1を有し、これらの案内平坦面7E1は互いに平行である。2つの被案内平坦面7Cは、2つの直動案内部7Eの案内平坦面7E1に対してそれぞれ対向する。但し、被案内平坦面7Cは案内平坦面7E1に接触せず、被案内平坦面7Cと案内平坦面7E1の間には微小なクリアランスが設けられている。 As shown in Figures 10 and 11, two guided flat surfaces 7C are formed on the outer peripheral surface of the upper part of the linear motion transmission shaft 7D. The two guided flat surfaces 7C are parallel to each other. On the other hand, the two linear motion guide parts 7E each have a guide flat surface 7E1, and these guide flat surfaces 7E1 are parallel to each other. The two guided flat surfaces 7C each face the guide flat surfaces 7E1 of the two linear motion guide parts 7E. However, the guided flat surfaces 7C do not contact the guide flat surfaces 7E1, and a small clearance is provided between the guided flat surfaces 7C and the guide flat surfaces 7E1.

図10および図12に示すように、被案内平坦面7Cの各々には凹部が形成され、凹部には低摩擦材料、例えばフッ素樹脂から形成された摺動部材7Hが嵌め込まれている。摺動部材7Hの一部は凹部から突出し、直動案内部7Eの案内平坦面7E1に摺動可能に接触する。したがって、ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dが鉛直方向に直線運動する時、摺動部材7Hは直動案内部7Eとの摩擦を減少させる。摺動部材7Hは凹部に接着剤などで固定してもよい。摩擦をさらに低減するため、被案内平坦面7Cと案内平坦面7E1の間のクリアランスに、グリース等の潤滑剤をコーティングしてもよい。 As shown in Figures 10 and 12, a recess is formed in each of the guided flat surfaces 7C, and a sliding member 7H made of a low-friction material, such as fluororesin, is fitted into the recess. A part of the sliding member 7H protrudes from the recess and slidably contacts the guide flat surface 7E1 of the linear guide part 7E. Therefore, when the ball screw nut 7G and the linear transmission shaft 7D move linearly in the vertical direction, the sliding member 7H reduces friction with the linear guide part 7E. The sliding member 7H may be fixed to the recess with an adhesive or the like. To further reduce friction, a lubricant such as grease may be coated on the clearance between the guided flat surface 7C and the guide flat surface 7E1.

図9から図12に示すように、ボールねじナット7Gの上端にはフランジ7Aが形成され、直動伝達軸7Dの上端にもフランジ7Bが形成されている。フランジ7A,7Bは、円筒を平行な2つの平面で切り取った形状であり、フランジ7Aは2つの円弧状の突出部分7A1と2つの平面部分7A2を有し、フランジ7Bは2つの円弧状の突出部分7B1と2つの平面部分7B2を有する。 As shown in Figures 9 to 12, a flange 7A is formed at the upper end of the ball screw nut 7G, and a flange 7B is also formed at the upper end of the linear motion transmission shaft 7D. The flanges 7A and 7B are shaped like a cylinder cut by two parallel planes, with the flange 7A having two arc-shaped protruding portions 7A1 and two flat portions 7A2, and the flange 7B having two arc-shaped protruding portions 7B1 and two flat portions 7B2.

フランジ7A,7Bの円弧状の突出部分7A1,7B1は、一対の直動案内部7Eの間から露出している。フランジ7A,7Bの突出部分7A1,7B1はボルトJ5によって固定されており、したがって直動伝達軸7Dはボールねじナット7Gに固定されている。 The arc-shaped protruding portions 7A1 and 7B1 of the flanges 7A and 7B are exposed between the pair of linear guides 7E. The protruding portions 7A1 and 7B1 of the flanges 7A and 7B are fixed by the bolt J5, and therefore the linear transmission shaft 7D is fixed to the ball screw nut 7G.

一方、図10に示すように、フランジ7A,7Bの平面部分7A2,7B2は、2つの直動案内部7Eの案内平坦面7E1にそれぞれ対向する。フランジ7Aの平面部分7A2は、直動案内部7Eの案内平坦面7E1には接触しない。フランジ7Bの平面部分7B2は、被案内平坦面7Cの部分であり、ここに形成された凹部に摺動部材7Hが嵌め込まれている。このように、フランジ7A,7Bに平面部分7A2,7B2を設けることにより、一対の直動案内部7Eの外径を小さくすることができ、ロータ軸4の径の増大を抑制しつつ、回転直動変換部7をロータ軸4内に収納することが可能である。したがって、推力発生装置1のさらなる小型化および軽量化を実現することができる。 On the other hand, as shown in FIG. 10, the flat portions 7A2 and 7B2 of the flanges 7A and 7B face the guide flat surfaces 7E1 of the two linear guide parts 7E, respectively. The flat portion 7A2 of the flange 7A does not contact the guide flat surface 7E1 of the linear guide part 7E. The flat portion 7B2 of the flange 7B is part of the guided flat surface 7C, and the sliding member 7H is fitted into the recess formed therein. In this way, by providing the flat portions 7A2 and 7B2 on the flanges 7A and 7B, the outer diameter of the pair of linear guide parts 7E can be reduced, and the rotary-linear conversion part 7 can be housed within the rotor shaft 4 while suppressing an increase in the diameter of the rotor shaft 4. Therefore, the thrust generating device 1 can be further reduced in size and weight.

図7に示すように、直動伝達軸7Dの上部を含む回転直動変換部7の大部分は推力発生モータ2の内部に配置されている一方、直動伝達軸7Dの下部は中空円筒であるエクステンション9の内部空間を貫通し、さらにプロペラRのハブ10の内部に到達する。 As shown in FIG. 7, most of the rotary-linear converter 7, including the upper part of the linear transmission shaft 7D, is disposed inside the thrust generating motor 2, while the lower part of the linear transmission shaft 7D passes through the internal space of the extension 9, which is a hollow cylinder, and further reaches the inside of the hub 10 of the propeller R.

直動伝達軸7Dの下部は、回転翼H1~H3のピッチ角を変更するために、回転直動変換部7の直線運動を回転運動に変換する直動回転変換部8に連結されている。この実施形態では、直動回転変換部8は、運動変換機構(第2の運動変換機構)としてラックアンドピニオンを用いて、回転直動変換部7の直動伝達軸7Dの直線運動を回転運動に変換する。 The lower part of the linear motion transmission shaft 7D is connected to a linear motion rotation conversion unit 8 that converts the linear motion of the rotary-linear motion conversion unit 7 into rotational motion in order to change the pitch angle of the rotors H1 to H3. In this embodiment, the linear motion rotation conversion unit 8 uses a rack and pinion as a motion conversion mechanism (second motion conversion mechanism) to convert the linear motion of the linear motion transmission shaft 7D of the rotary-linear motion conversion unit 7 into rotational motion.

図4および図5に示すように、直動回転変換部8は、直動体11、ラックA1~A3、ケース21、支持軸M1~M3、軸受E1~E3、シャフトアダプタD1~D3およびピニオンB1~B3を備える。 As shown in Figures 4 and 5, the linear motion rotation conversion unit 8 includes a linear body 11, racks A1 to A3, a case 21, support shafts M1 to M3, bearings E1 to E3, shaft adapters D1 to D3, and pinions B1 to B3.

直動体11は正三角柱の形状を有し、その中央には空洞が形成されている。図7に示すように、直動伝達軸7Dの下端は、軸受U3の内輪に嵌め込まれており、軸受U3の外輪は直動体11の空洞に嵌め込まれている。したがって、直動体11は直動伝達軸7Dの周りを回転可能であり、直動伝達軸7Dとともに鉛直方向に直線運動する。軸受U3としては、例えば、複列アンギュラ玉軸受を用いることができる。 The linear body 11 has a regular triangular prism shape with a cavity formed in its center. As shown in FIG. 7, the lower end of the linear transmission shaft 7D is fitted into the inner ring of the bearing U3, and the outer ring of the bearing U3 is fitted into the cavity of the linear body 11. Therefore, the linear body 11 can rotate around the linear transmission shaft 7D and moves linearly in the vertical direction together with the linear transmission shaft 7D. For example, a double row angular ball bearing can be used as the bearing U3.

ラックA1~A3は、直動体11の3つのコーナーに固定されており、直動体11とともに直線運動する。ラックA1~A3は、それぞれピニオンB1~B3と噛み合わせられ
、ピニオンB1~B3は、直動体11とラックA1~A3の直線運動に伴って、同時に回転運動させられる。
The racks A1 to A3 are fixed to three corners of the linear motion body 11 and move linearly together with the linear motion body 11. The racks A1 to A3 are meshed with the pinions B1 to B3, respectively, and the pinions B1 to B3 are caused to rotate simultaneously with the linear motion of the linear motion body 11 and the racks A1 to A3.

支持軸M1~M3は、プロペラRの回転翼H1~H3を支持するグリップP1~P3の延長線上にそれぞれ配置されている。すなわち、支持軸M1~M3は、推力発生装置1から水平方向に放射状に延びるようにグリップP1~P3をそれぞれ支持する。グリップP1と支持軸M1は一体的に設け、グリップP2と支持軸M2は一体的に設け、グリップP3と支持軸M3は一体的に設けることができる。グリップP1~P3と支持軸M1~M3の材料は、例えば、ジュラルミンである。但し、グリップP1~P3と支持軸M1~M3の耐久性を増大させるため、グリップP1~P3と支持軸M1~M3の材料として、例えば、チタンを用いてもよい。 The support shafts M1 to M3 are arranged on the extensions of the grips P1 to P3 that support the rotors H1 to H3 of the propeller R. That is, the support shafts M1 to M3 support the grips P1 to P3 so as to extend horizontally radially from the thrust generating device 1. The grip P1 and the support shaft M1 can be provided integrally, the grip P2 and the support shaft M2 can be provided integrally, and the grip P3 and the support shaft M3 can be provided integrally. The material of the grips P1 to P3 and the support shafts M1 to M3 is, for example, duralumin. However, to increase the durability of the grips P1 to P3 and the support shafts M1 to M3, the material of the grips P1 to P3 and the support shafts M1 to M3 can be, for example, titanium.

支持軸M1~M3は、ケース21に固定された軸受E1~E3によって、支持軸M1~M3の軸回りに回転可能に支持されている。E1~E3としては、例えば、ラジアル軸受、好ましくは複列アンギュラ玉軸受を用いることができる。 The support shafts M1 to M3 are supported by bearings E1 to E3 fixed to the case 21 so that they can rotate around their own axes. For example, radial bearings, preferably double row angular contact ball bearings, can be used as E1 to E3.

ピニオンB1~B3は、それぞれ支持軸M1~M3の先端に固定されている。したがって、直動体11とラックA1~A3の直線運動に伴って、ピニオンB1~B3が回転すると、支持軸M1~M3もグリップP1~P3とともに回転する。ピニオンB1~B3およびラックA1~A3の材料は、例えば、クロムモリブデン鋼である。 The pinions B1 to B3 are fixed to the tips of the support shafts M1 to M3, respectively. Therefore, when the pinions B1 to B3 rotate in accordance with the linear motion of the linear body 11 and the racks A1 to A3, the support shafts M1 to M3 also rotate together with the grips P1 to P3. The material of the pinions B1 to B3 and the racks A1 to A3 is, for example, chrome molybdenum steel.

ケース21は、プロペラRのハブ10の一部である。ケース21は、直動体11、ラックA1~A3、支持軸M1~M3、軸受E1~E3、シャフトアダプタD1~D3およびピニオンB1~B3を収容する。したがって、ケース21は、直動回転変換部8のケースであるとみなすこともできる。 The case 21 is a part of the hub 10 of the propeller R. The case 21 houses the linear body 11, racks A1 to A3, support shafts M1 to M3, bearings E1 to E3, shaft adapters D1 to D3, and pinions B1 to B3. Therefore, the case 21 can also be considered as the case of the linear motion rotation conversion unit 8.

ケース21の上部は、中空円筒であるエクステンション9の下端に固定され、エクステンション9の上端は、推力発生モータ2のロータ軸4に固定されている。したがって、ケース21はロータ2Bとロータ軸4とともに、推力発生装置1の軸線周りに回転する。 The upper part of the case 21 is fixed to the lower end of the extension 9, which is a hollow cylinder, and the upper end of the extension 9 is fixed to the rotor shaft 4 of the thrust generating motor 2. Therefore, the case 21 rotates around the axis of the thrust generating device 1 together with the rotor 2B and the rotor shaft 4.

ケース21に固定された軸受E1~E3は、推力発生装置1の軸線周りの回転時に、回転翼H1~H3にかかる遠心力に対抗して支持軸M1~M3を支持することができる。 The bearings E1 to E3 fixed to the case 21 can support the support shafts M1 to M3 against the centrifugal force acting on the rotors H1 to H3 when the thrust generating device 1 rotates around its axis.

シャフトアダプタD1~D3は、特に図18~図20に示すように、それぞれ支持軸M1~M3の外側、かつ軸受E1~E3の内側に配置され、それぞれ支持軸M1~M3に支持される。各シャフトアダプタD1~D3の内周面は、径が変化する支持軸M1~M3の外周面にフィットするように形成され、各シャフトアダプタD1~D3の外周面は、円柱形の軸受E1~E3の内周面にフィットするように形成される。シャフトアダプタD1~D3により、各支持軸M1~M3の径の変化に対応しつつ、軸受E1~E3は支持軸M1~M3を支持することができる。ケース21およびシャフトアダプタD1~D3の材料は、例えば、ジュラルミンである。 As shown particularly in Figures 18 to 20, the shaft adapters D1 to D3 are arranged outside the support shafts M1 to M3 and inside the bearings E1 to E3, respectively, and are supported by the support shafts M1 to M3. The inner circumferential surface of each shaft adapter D1 to D3 is formed to fit the outer circumferential surface of the support shafts M1 to M3, which vary in diameter, and the outer circumferential surface of each shaft adapter D1 to D3 is formed to fit the inner circumferential surface of the cylindrical bearings E1 to E3. The shaft adapters D1 to D3 allow the bearings E1 to E3 to support the support shafts M1 to M3 while accommodating changes in the diameter of each support shaft M1 to M3. The case 21 and the shaft adapters D1 to D3 are made of a material such as duralumin.

ケース21に収容された、直動体11、ラックA1~A3、支持軸M1~M3、軸受E1~E3、シャフトアダプタD1~D3およびピニオンB1~B3は、ケース21とともに、推力発生装置1の軸線周りに回転する。上記の通り、直動体11は軸受U3の外輪に固定され、軸受U3の内輪に固定された直動伝達軸7Dとは独立して、推力発生装置1の軸線周りに回転することが可能である。図7に示すように、軸受U3の内輪は、例えば、ナット15によって直動伝達軸7Dの下端に固定することができ、軸受U3の外輪は、例えば、C型留め輪16にて直動体11に固定することができる。 The linear body 11, racks A1-A3, support shafts M1-M3, bearings E1-E3, shaft adapters D1-D3, and pinions B1-B3 housed in the case 21 rotate together with the case 21 around the axis of the thrust generator 1. As described above, the linear body 11 is fixed to the outer ring of the bearing U3, and can rotate around the axis of the thrust generator 1 independently of the linear transmission shaft 7D fixed to the inner ring of the bearing U3. As shown in FIG. 7, the inner ring of the bearing U3 can be fixed to the lower end of the linear transmission shaft 7D by, for example, a nut 15, and the outer ring of the bearing U3 can be fixed to the linear body 11 by, for example, a C-shaped retaining ring 16.

図13は、図2の回転翼のピッチ角に対応した直動体11の位置を示し、図14は、図3の回転翼のピッチ角に対応した直動体11の位置を示す。図13および図14に示すように、直動回転変換部8は、直動体11の直動方向の移動範囲を制限するため、ベース13、リフトガイドT1~T3およびナットS1~S3を備える。ベース13は、輪郭が直動体11の輪郭と同じ正三角形の板であり、ベース13の中央には、直動伝達軸7Dの下端が通過可能な貫通した開口14が形成されている。ベース13は、鉛直方向に延びる棒である互いに平行なリフトガイドT1~T3を支持する。リフトガイドT1~T3は、ベース13と一体的に設けることができる。 Figure 13 shows the position of the linear body 11 corresponding to the pitch angle of the rotor blade in Figure 2, and Figure 14 shows the position of the linear body 11 corresponding to the pitch angle of the rotor blade in Figure 3. As shown in Figures 13 and 14, the linear motion rotation conversion unit 8 includes a base 13, lift guides T1-T3, and nuts S1-S3 to limit the range of movement of the linear body 11 in the linear direction. The base 13 is an equilateral triangular plate with the same outline as the linear body 11, and a through opening 14 is formed in the center of the base 13 through which the lower end of the linear transmission shaft 7D can pass. The base 13 supports parallel lift guides T1-T3, which are rods extending vertically. The lift guides T1-T3 can be provided integrally with the base 13.

正三角柱の形状を有する直動体11は、3つの側面Z1~Z3を有する。側面Z1~Z3には、ラックA1~A3がそれぞれ固定されている。直動体11の中央には、空洞12が形成され、空洞12には、軸受U3(図7参照)が配置されている。 The linear body 11, which has the shape of a regular triangular prism, has three side faces Z1 to Z3. Racks A1 to A3 are fixed to the side faces Z1 to Z3, respectively. A cavity 12 is formed in the center of the linear body 11, and a bearing U3 (see Figure 7) is disposed in the cavity 12.

直動体11の3つのコーナーには、開口V1~V3がそれぞれ形成されている。開口V1~V3には、ベース13に固定されたリフトガイドT1~T3がそれぞれ挿入される。リフトガイドT1~T3の下端には、ナットS1~S3がそれぞれ装着される。 Openings V1 to V3 are formed at the three corners of the linear body 11. Lift guides T1 to T3 fixed to the base 13 are inserted into the openings V1 to V3, respectively. Nuts S1 to S3 are attached to the lower ends of the lift guides T1 to T3, respectively.

図15はハブ10の分解斜視図である。図16はハブ10のケース21の下面図である。図17は図16のXVII-XVII線矢視断面図である。ハブ10は、ケース21、外蓋22
および中蓋23を備える。ケース21は、収容部21A、開口21B、開口21C、中空部Q1~Q3および開口K1~K3(図4および図5参照)を備える。
Fig. 15 is an exploded perspective view of the hub 10. Fig. 16 is a bottom view of the case 21 of the hub 10. Fig. 17 is a cross-sectional view taken along line XVII-XVII in Fig. 16. The hub 10 comprises the case 21, the outer cover 22,
and an inner lid 23. The case 21 includes a storage portion 21A, an opening 21B, an opening 21C, hollow portions Q1 to Q3, and openings K1 to K3 (see FIGS. 4 and 5).

収容部21Aは、ケース21の中央に形成されている。収容部21Aは、図13に示すラックA1~A3が取り付けられた直動体11をベース13とともに収容する。また、収容部21Aは、ラックA1~A3と噛み合わせられるピニオンB1~B3(図4参照)を収容する。収容部21Aは、例えば、ケース21内に設けられた中空部または凹部である。収容部21Aの平面形状は、ベース13の平面形状に対応し、ほぼ正三角形にすることができる。
開口21Bは、ケース21の一対の対向する面(上下面)のうち、一方の面(下面)に形成されており、収容部21Aに連通する。開口21Bは、開口21Bを通じて、収容部21AにラックA1~A3が取り付けられた直動体11とベース13を配備するために形成されている。
The accommodation section 21A is formed in the center of the case 21. The accommodation section 21A accommodates the linear motion body 11 to which the racks A1 to A3 shown in FIG. 13 are attached together with the base 13. The accommodation section 21A also accommodates the pinions B1 to B3 (see FIG. 4) that mesh with the racks A1 to A3. The accommodation section 21A is, for example, a hollow section or a recessed section provided in the case 21. The planar shape of the accommodation section 21A corresponds to the planar shape of the base 13 and can be a substantially equilateral triangle.
The opening 21B is formed in one surface (lower surface) of a pair of opposing surfaces (upper and lower surfaces) of the case 21, and communicates with the storage section 21A. The opening 21B is formed in order to place the linear body 11 and the base 13 to which the racks A1 to A3 are attached in the storage section 21A through the opening 21B.

開口21Cは、ケース21の一対の対向する面(上下面)のうち、他方の面(上面)に形成されており、収容部21Aに連通する。開口21Cは、上述した直動伝達軸7Dの下端が挿通される孔である。開口21Cの平面形状は、例えば円形状とすることができる。 Opening 21C is formed on the other (upper) of a pair of opposing surfaces (upper and lower surfaces) of case 21, and communicates with storage section 21A. Opening 21C is a hole through which the lower end of the linear motion transmission shaft 7D described above is inserted. The planar shape of opening 21C can be, for example, circular.

中空部Q1~Q3は、収容部21Aの外側に120度の角間隔をおいて配置され、収容部21Aに連通する。中空部Q1には、支持軸M1、軸受E1およびシャフトアダプタD1が配置され、中空部Q2には、支持軸M2、軸受E2およびシャフトアダプタD2が配置され、中空部Q3には、支持軸M3、軸受E3およびシャフトアダプタD3が配置される。これらの中空部Q1~Q3には、開口21Bと収容部21Aを通じて、軸受E1~E3およびシャフトアダプタD1~D3を配備することが可能である。 Hollow sections Q1 to Q3 are arranged at angular intervals of 120 degrees outside of storage section 21A and communicate with storage section 21A. Support shaft M1, bearing E1, and shaft adapter D1 are arranged in hollow section Q1, support shaft M2, bearing E2, and shaft adapter D2 are arranged in hollow section Q2, and support shaft M3, bearing E3, and shaft adapter D3 are arranged in hollow section Q3. Bearings E1 to E3 and shaft adapters D1 to D3 can be placed in these hollow sections Q1 to Q3 through opening 21B and storage section 21A.

開口K1~K3は、ケース21の外側面に120度の角間隔をおいて形成されており、それぞれ中空部Q1~Q3に連通する。支持軸M1~M3をそれぞれ開口K1~K3に挿入することにより、支持軸M1~M3を収容部21A内に配備することが可能である。 Openings K1 to K3 are formed on the outer surface of case 21 at angular intervals of 120 degrees, and communicate with hollow portions Q1 to Q3, respectively. Support shafts M1 to M3 can be placed in storage portion 21A by inserting them into openings K1 to K3, respectively.

中蓋23は、複数のボルトJ7によってケース21に固定される。さらに中蓋23をカバーする外蓋22が中蓋23に固定される。中蓋23の材料は、例えば、ジュラルミンで
あり、外蓋22の材料は、例えば、樹脂である。
The inner lid 23 is fixed to the case 21 by a plurality of bolts J7. Furthermore, an outer lid 22 that covers the inner lid 23 is fixed to the inner lid 23. The material of the inner lid 23 is, for example, duralumin, and the material of the outer lid 22 is, for example, resin.

中蓋23には、複数の貫通孔23Aが形成されている。リフトガイドT1~T3(図13および図14参照)の下端は、中蓋23の貫通孔23Aにそれぞれ挿入されて、中蓋23の外側に突出する。中蓋23の外側において、リフトガイドT1~T3の下端にはナットS1~S3が装着される。これにより、ケース21の収容部21A内にベース13を配置することができる。 The inner lid 23 has multiple through holes 23A formed in it. The lower ends of the lift guides T1 to T3 (see Figures 13 and 14) are inserted into the through holes 23A of the inner lid 23, respectively, and protrude to the outside of the inner lid 23. On the outside of the inner lid 23, nuts S1 to S3 are attached to the lower ends of the lift guides T1 to T3. This allows the base 13 to be positioned within the storage section 21A of the case 21.

上記の構成の下、ピッチ角変更モータ5Aが回転すると、回転伝達部6Aにおいて、歯車G3,G2がピッチ角変更モータ5Aの回転運動を歯車G1に伝達する(図8~図11参照)。歯車G1は、回転直動変換部7のボールねじ軸7Fに固定されているので、ピッチ角変更モータ5Aの回転運動はボールねじ軸7Fに伝達される。ボールねじ軸7Fが回転すると、ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dは、直動案内部7Eに案内されて、鉛直方向に直線運動する(図9~図11参照)。 When the pitch angle change motor 5A rotates under the above configuration, the gears G3 and G2 in the rotation transmission section 6A transmit the rotational motion of the pitch angle change motor 5A to the gear G1 (see Figures 8 to 11). Since the gear G1 is fixed to the ball screw shaft 7F of the rotary-linear conversion section 7, the rotational motion of the pitch angle change motor 5A is transmitted to the ball screw shaft 7F. When the ball screw shaft 7F rotates, the ball screw nut 7G and the linear transmission shaft 7D are guided by the linear guide section 7E and move linearly in the vertical direction (see Figures 9 to 11).

直動伝達軸7Dの直線運動は、直動体11に伝達される。直動伝達軸7Dの直線運動に伴って、直動体11とともに直動体11に固定されたラックA1~A3が鉛直方向に直線運動する。直動体11とともにラックA1~A3が直線運動するとき、リフトガイドT1~T3は、直動体11を案内する(図13および図14参照)。直動体11の移動範囲は、ベース13およびナットS1~S3にて制限される。ラックA1~A3には、それぞれピニオンB1~B3が噛み合わせられており、ラックA1~A3が直線運動すると、支持軸M1~M3に固定されたピニオンB1~B3が同時に回転する(図4および図5参照)。したがって、ピニオンB1~B3の回転運動に伴って、支持軸M1~M3がそれぞれの軸線周りに回転する。支持軸M1~M3には、回転翼H1~H3を支持するグリップP1~P3が取り付けられており、支持軸M1~M3の回転運動は回転翼H1~H3に伝達される。したがって、回転翼H1~H3のピッチ角が同時に変更される。例えば、直動体11が図13の位置にあるときは、回転翼H1~H3のピッチ角が図2に示すように設定され、直動体11が図14の位置にあるときは、回転翼H1~H3のピッチ角が図3に示すように設定される。 The linear motion of the linear transmission shaft 7D is transmitted to the linear body 11. In response to the linear motion of the linear transmission shaft 7D, the racks A1 to A3 fixed to the linear body 11 move linearly in the vertical direction together with the linear body 11. When the racks A1 to A3 move linearly together with the linear body 11, the lift guides T1 to T3 guide the linear body 11 (see Figures 13 and 14). The range of movement of the linear body 11 is limited by the base 13 and nuts S1 to S3. The racks A1 to A3 are engaged with pinions B1 to B3, respectively, and when the racks A1 to A3 move linearly, the pinions B1 to B3 fixed to the support shafts M1 to M3 rotate at the same time (see Figures 4 and 5). Therefore, in response to the rotational motion of the pinions B1 to B3, the support shafts M1 to M3 rotate around their respective axes. Grips P1 to P3 that support the rotors H1 to H3 are attached to the support shafts M1 to M3, and the rotational motion of the support shafts M1 to M3 is transmitted to the rotors H1 to H3. Therefore, the pitch angles of the rotors H1 to H3 are changed at the same time. For example, when the linear body 11 is in the position shown in FIG. 13, the pitch angles of the rotors H1 to H3 are set as shown in FIG. 2, and when the linear body 11 is in the position shown in FIG. 14, the pitch angles of the rotors H1 to H3 are set as shown in FIG. 3.

推力発生装置1は、ピッチ角変更モータ5Aの回転角ひいては回転翼H1~H3のピッチ角を変更することにより、飛翔体に与えられる推力を変化させることができる。ピッチ角の変更により推力を変化させることで、推力発生モータ2の回転数を変えて推力を変化させる方法に比べ、推力変化の応答速度を高めることができ、飛翔体の安定性を向上させることが可能である。また、回転翼H1~H3のピッチ角を変更することにより、飛翔体に与えられる推力を変更できるので、回転翼H1~H3を大きくする必要がなく、推力発生モータ2の回転数を過剰に増加させる必要もない。回転翼H1~H3を大きくする必要がないので、飛翔体の大型化および重量増を抑制することができる。また、推力発生モータ2の回転数の増加が抑制されるので、回転数に依存する騒音を抑制することができる。 The thrust generating device 1 can change the thrust given to the flying object by changing the rotation angle of the pitch angle changing motor 5A and therefore the pitch angle of the rotors H1 to H3. By changing the thrust by changing the pitch angle, the response speed of the thrust change can be increased and the stability of the flying object can be improved compared to a method of changing the thrust by changing the rotation speed of the thrust generating motor 2. In addition, since the thrust given to the flying object can be changed by changing the pitch angle of the rotors H1 to H3, there is no need to enlarge the rotors H1 to H3, and there is no need to excessively increase the rotation speed of the thrust generating motor 2. Since there is no need to enlarge the rotors H1 to H3, it is possible to suppress the size and weight of the flying object. In addition, since the increase in the rotation speed of the thrust generating motor 2 is suppressed, noise dependent on the rotation speed can be suppressed.

また、推力発生装置1では、回転翼H1~H3のピッチ角を電動で変更することにより、油圧を用いる必要がなくなる。このため、油の給排を制御する油圧制御ユニットおよび回転体に対してオイルシールを行うための複雑な回転シール機構を設ける必要がなくなり、推力発生装置1の大型化を抑制することが可能となるとともに、推力発生装置1の維持および修理を容易にすることができる。 In addition, in the thrust generating device 1, the pitch angle of the rotors H1 to H3 can be changed electrically, eliminating the need to use hydraulics. This eliminates the need to provide a hydraulic control unit that controls the supply and discharge of oil, and a complex rotary seal mechanism for oil sealing the rotor, making it possible to prevent the thrust generating device 1 from becoming too large, and also facilitating the maintenance and repair of the thrust generating device 1.

この実施形態では、直動回転変換部8の運動変換機構として、ラックアンドピニオンを用いることにより、ラックA1~A3の各々の長手方向を直動体11の直動方向に揃えることが可能であり、ピニオンB1~B3の各々を支持軸と同心に揃えることが可能である。このため、3個のラックアンドピニオンの配置をコンパクトにまとめることができ、ハ
ブ10の大型化を抑制しつつ、直動回転変換部8をハブ10内に収容することが可能である。
In this embodiment, by using a rack and pinion as the motion conversion mechanism of the linear motion rotation conversion unit 8, it is possible to align the longitudinal direction of each of the racks A1 to A3 with the linear motion direction of the linear moving body 11, and it is possible to align each of the pinions B1 to B3 concentrically with the support shaft. Therefore, the arrangement of the three racks and pinions can be made compact, and it is possible to house the linear motion rotation conversion unit 8 within the hub 10 while preventing the hub 10 from becoming larger.

以下、回転翼H1~H3を支持するグリップP1~P3をハブ10で支持する構造をより詳細に説明する。 The structure in which the grips P1-P3, which support the rotors H1-H3, are supported by the hub 10 will be described in more detail below.

図18は、グリップP1を支持するハブ10の一部を拡大して示す断面図である。図19は、グリップP1とその付近の断面図である。図20は、図19に示された構成要素の分解斜視図である。図21は、組み合わせられた図19に示された構成要素の正面図である。 Figure 18 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the hub 10 that supports the grip P1. Figure 19 is a cross-sectional view of the grip P1 and its surroundings. Figure 20 is an exploded perspective view of the components shown in Figure 19. Figure 21 is a front view of the assembled components shown in Figure 19.

図18に示すように、ハブ10のケース21は、直動伝達軸7Dと、直動伝達軸7Dの直線運動を複数のグリップP1~P3の回転運動に変換する直動回転変換部8の運動変換機構(特に、直動体11、ラックA1~A3、ピニオンB1~B3)を収容する。ケース21は、さらに支持軸M1~M3と、支持軸M1~M3を回転可能に支持する軸受E1~E3を収容する。支持軸M1~M3は、それぞれグリップP1~P3の内側端部とみなすことができる。 As shown in FIG. 18, the case 21 of the hub 10 houses the linear motion transmission shaft 7D and the motion conversion mechanism of the linear motion rotation conversion unit 8 that converts the linear motion of the linear motion transmission shaft 7D into the rotational motion of the multiple grips P1-P3 (particularly the linear body 11, racks A1-A3, and pinions B1-B3). The case 21 further houses the support shafts M1-M3 and the bearings E1-E3 that rotatably support the support shafts M1-M3. The support shafts M1-M3 can be considered to be the inner ends of the grips P1-P3, respectively.

ハブ10は、ケース21、外蓋22および中蓋23に分解可能であるが、ケース21自体は分割不可能である。つまり、ケース21は、一体形成された非分割型ケースである。ケース21は、グリップP1~P3の外側端部がケース21の外側に配置された状態でグリップP1~P3の内側端部である支持軸M1~M3が挿入可能な複数の開口K1~K3を有する。 The hub 10 can be disassembled into the case 21, outer lid 22, and inner lid 23, but the case 21 itself cannot be separated. In other words, the case 21 is an integrally formed, non-separable case. The case 21 has multiple openings K1-K3 into which the support shafts M1-M3, which are the inner ends of the grips P1-P3, can be inserted with the outer ends of the grips P1-P3 positioned outside the case 21.

以下では、グリップP1および回転翼H1を支持する機構を詳述するが、他のグリップP2,P3および回転翼H2~H3を支持する機構もこれと同様である(グリップP1~P3は、同形同大の同じ種類である)。 Below, the mechanism supporting grip P1 and rotor H1 will be described in detail, but the mechanisms supporting the other grips P2, P3 and rotors H2-H3 are similar (grips P1-P3 are the same type, with the same shape and size).

図18~図21に示すように、支持軸M1の周囲には、ゴム環30、スラストワッシャ31、針状スラスト軸受32、スラストワッシャ33、シャフトアダプタD1、軸受E1、ピニオンB1、C型留め輪34および締結リング35が配置されている。 As shown in Figures 18 to 21, a rubber ring 30, a thrust washer 31, a needle-shaped thrust bearing 32, a thrust washer 33, a shaft adapter D1, a bearing E1, a pinion B1, a C-shaped retaining ring 34, and a fastening ring 35 are arranged around the support shaft M1.

ゴム環30には、支持軸M1が挿入される。図18に示すように、ゴム環30は、ケース21の中空部Q1の外端壁Q1aの外面とグリップP1の外側端部との間に介在させられ、開口K1を閉塞し、ケース21の内部へのダストの侵入を抑制しつつ、軸受用グリースの飛散を防止する。支持軸M1を含むグリップP1は、ゴム環30に対して回転可能である。 The support shaft M1 is inserted into the rubber ring 30. As shown in FIG. 18, the rubber ring 30 is interposed between the outer surface of the outer end wall Q1a of the hollow portion Q1 of the case 21 and the outer end of the grip P1, closing the opening K1 and preventing the bearing grease from scattering while suppressing the intrusion of dust into the inside of the case 21. The grip P1 including the support shaft M1 is rotatable relative to the rubber ring 30.

針状スラスト軸受32の両端面には、スラストワッシャ31とスラストワッシャ33が接触させられる。スラストワッシャ31とスラストワッシャ33は、軌道輪すなわちリングであって、針状スラスト軸受32の複数のニードルに接触させられる。スラストワッシャ31、針状スラスト軸受32およびスラストワッシャ33には、支持軸M1が挿入される。スラストワッシャ31、針状スラスト軸受32およびスラストワッシャ33の内周面には、支持軸M1は接触せず、支持軸M1を含むグリップP1は、これらに対して回転可能である。 Thrust washers 31 and 33 are in contact with both end faces of needle-shaped thrust bearing 32. Thrust washers 31 and 33 are raceways, or rings, and are in contact with the multiple needles of needle-shaped thrust bearing 32. A support shaft M1 is inserted into thrust washer 31, needle-shaped thrust bearing 32, and thrust washer 33. Support shaft M1 does not contact the inner circumferential surfaces of thrust washer 31, needle-shaped thrust bearing 32, and thrust washer 33, and grip P1 including support shaft M1 can rotate relative to them.

シャフトアダプタ(筒)D1には、支持軸M1が挿入され、シャフトアダプタD1は軸受E1に回転可能に挿入される。軸受E1は、例えば、ラジアル軸受、好ましくは複列アンギュラ玉軸受である。シャフトアダプタD1は、グリップP1~P3の長手軸線を含む平面を境界として分割可能であって、2つのセグメントD1a,D1bを有する(図20
参照)。セグメントD1a,D1bは組み合わせられて、1つの段付き円筒であるシャフトアダプタD1を構成する。
A support shaft M1 is inserted into the shaft adapter (cylinder) D1, and the shaft adapter D1 is rotatably inserted into a bearing E1. The bearing E1 is, for example, a radial bearing, preferably a double row angular contact ball bearing. The shaft adapter D1 can be divided at a plane including the longitudinal axes of the grips P1 to P3, and has two segments D1a and D1b (see FIG. 20).
(See FIG. 1). The segments D1a and D1b are combined to form a shaft adapter D1, which is a stepped cylinder.

セグメントD1a,D1bから構成されたシャフトアダプタD1は、スリーブ40とフランジ41を有する。フランジ41は、スリーブ40よりハブ10の径方向外側に配置されている。スリーブ40は軸受E1の内輪に挿入される。フランジ41に軸受E1の端面が対向させられる。 The shaft adapter D1, which is composed of segments D1a and D1b, has a sleeve 40 and a flange 41. The flange 41 is disposed radially outward of the hub 10 from the sleeve 40. The sleeve 40 is inserted into the inner ring of the bearing E1. The end face of the bearing E1 faces the flange 41.

シャフトアダプタD1のフランジ41の周囲には締結リング35が巻かれている。締結リング35は有端リングであって、弾性復元力によって、フランジ41を拘束し、組み合わせられたセグメントD1a,D1bが分離することを防止する。 A fastening ring 35 is wound around the flange 41 of the shaft adapter D1. The fastening ring 35 is a ring with ends, and uses elastic restoring force to restrain the flange 41 and prevent the combined segments D1a and D1b from separating.

支持軸M1の端部M1aは、ほぼ楕円柱状に形成されており、ピニオンB1のほぼ楕円柱状の中心孔に挿入されている。したがって、ピニオンB1は支持軸M1に対して回転しない。支持軸M1の端部M1aには、溝M1bが形成されており、溝M1bにはC型留め輪34が嵌め込まれている。C型留め輪34はピニオンB1の軸線方向の移動を規制し、ピニオンB1を支持軸M1の端部M1aに固定する。 The end M1a of the support shaft M1 is formed in a substantially elliptical cylindrical shape and is inserted into the substantially elliptical cylindrical central hole of the pinion B1. Therefore, the pinion B1 does not rotate with respect to the support shaft M1. A groove M1b is formed in the end M1a of the support shaft M1, and a C-shaped retaining ring 34 is fitted into the groove M1b. The C-shaped retaining ring 34 restricts the axial movement of the pinion B1 and fixes the pinion B1 to the end M1a of the support shaft M1.

ケース21の内部において、軸受E1~E3は、直動体11、ラックA1~A3、ピニオンB1~B3よりハブ10の径方向外側に配置され、針状スラスト軸受32は、軸受E1~E3よりハブ10の径方向外側に配置される。 Inside the case 21, the bearings E1 to E3 are positioned radially outward of the hub 10 relative to the linear body 11, racks A1 to A3, and pinions B1 to B3, and the needle thrust bearing 32 is positioned radially outward of the hub 10 relative to the bearings E1 to E3.

グリップP1の外側端部は、2股に分かれており、2つの平行な平板部を有する。図示しないが、これらの平板部の間には、回転翼H1の基部が挟まれる。これらの平板部には、複数の貫通孔が形成され、貫通孔を貫通するボルト36と、ボルト36に噛み合わせられるナット37によって、回転翼H1の基部がグリップP1の外側端部に固定されている。平板部の貫通孔の周囲にはザグリ穴が形成されており、これらのザグリ穴にはワッシャ38が配置されている。ワッシャ38にはボルト36が挿入されている。 The outer end of the grip P1 is bifurcated and has two parallel flat plate sections. Although not shown, the base of the rotor H1 is sandwiched between these flat plate sections. These flat plate sections have multiple through holes, and the base of the rotor H1 is fixed to the outer end of the grip P1 by bolts 36 that pass through the through holes and nuts 37 that engage with the bolts 36. Countersunk holes are formed around the through holes of the flat plate sections, and washers 38 are placed in these countersunk holes. Bolts 36 are inserted into the washers 38.

図17および図18に示すように、ケース21の中空部Q1は、小径孔部Q1bと大径孔部Q1cを有する。小径孔部Q1bと大径孔部Q1cは同軸の円形孔であり、ハブ10の径方向外側に配置された小径孔部Q1bは、ハブ10の径方向内側に配置された大径孔部Q1cより内径が小さい。小径孔部Q1bと大径孔部Q1cの間には段差壁Q1dが設けられている。さらに、開口K1と小径孔部Q1bおよび大径孔部Q1cとは同軸の円形孔であり、開口K1の内径は、小径孔部Q1bの内径よりも小さい。
さらに、図17に示すように、ケース21の側壁のうち、開口K1に対向する位置に存在する対向壁Q1eには、穴が形成されていない。また、図15に示すように、開口K2に対向する対向壁Q2eおよび開口K3に対向する対向壁Q3eにも、同様に穴は形成されていない。なお、本実施形態において、ケース21の側壁には、開口K1~K3以外の穴は形成されていない。
17 and 18, the hollow portion Q1 of the case 21 has a small diameter hole portion Q1b and a large diameter hole portion Q1c. The small diameter hole portion Q1b and the large diameter hole portion Q1c are coaxial circular holes, and the small diameter hole portion Q1b located on the radially outer side of the hub 10 has a smaller inner diameter than the large diameter hole portion Q1c located on the radially inner side of the hub 10. A step wall Q1d is provided between the small diameter hole portion Q1b and the large diameter hole portion Q1c. Furthermore, the opening K1, the small diameter hole portion Q1b, and the large diameter hole portion Q1c are coaxial circular holes, and the inner diameter of the opening K1 is smaller than the inner diameter of the small diameter hole portion Q1b.
Furthermore, as shown in Fig. 17, among the side walls of the case 21, the opposing wall Q1e that faces the opening K1 has no holes. Similarly, as shown in Fig. 15, the opposing wall Q2e that faces the opening K2 and the opposing wall Q3e that faces the opening K3 have no holes. In this embodiment, the side walls of the case 21 have no holes other than those of the openings K1 to K3.

スラストワッシャ31、針状スラスト軸受32およびスラストワッシャ33は、ケース21の中空部Q1の小径孔部Q1b内に配置され、スラストワッシャ31が中空部Q1の外端壁Q1aの内面に接触させられる。反対側のスラストワッシャ33には、シャフトアダプタD1のフランジ41が接触させられる。締結リング35とフランジ41も小径孔部Q1b内に配置される。 The thrust washer 31, needle-shaped thrust bearing 32, and thrust washer 33 are disposed in the small diameter hole Q1b of the hollow portion Q1 of the case 21, and the thrust washer 31 is brought into contact with the inner surface of the outer end wall Q1a of the hollow portion Q1. The flange 41 of the shaft adapter D1 is brought into contact with the thrust washer 33 on the opposite side. The fastening ring 35 and flange 41 are also disposed in the small diameter hole Q1b.

軸受E1の外輪の外径は、針状スラスト軸受32の外径より大きい。シャフトアダプタD1のスリーブ40が挿入された軸受E1は、ケース21の中空部Q1の大径孔部Q1c内に配置され、軸受E1の外輪の端面は中空部Q1の段差壁Q1dに接触させられる。軸
受E1の内輪の他端面は、支持軸M1の端部M1aに固定されたピニオンB1の端面に接触させられている。
The outer diameter of the outer ring of the bearing E1 is larger than the outer diameter of the needle thrust bearing 32. The bearing E1, into which the sleeve 40 of the shaft adapter D1 is inserted, is disposed in the large diameter hole portion Q1c of the hollow portion Q1 of the case 21, and an end face of the outer ring of the bearing E1 is brought into contact with a step wall Q1d of the hollow portion Q1. The other end face of the inner ring of the bearing E1 is brought into contact with an end face of the pinion B1 fixed to the end portion M1a of the support shaft M1.

したがって、支持軸M1の軸線方向において、スラストワッシャ31、針状スラスト軸受32、スラストワッシャ33およびシャフトアダプタD1は、ピニオンB1と、ケース21の中空部Q1の外端壁Q1aの内面との間で挟まれている。また、支持軸M1の軸線方向において、軸受E1は、ピニオンB1と、ケース21の中空部Q1の段差壁Q1dとの間で挟まれている。 Therefore, in the axial direction of the support shaft M1, the thrust washer 31, the needle-shaped thrust bearing 32, the thrust washer 33 and the shaft adapter D1 are sandwiched between the pinion B1 and the inner surface of the outer end wall Q1a of the hollow portion Q1 of the case 21. Also, in the axial direction of the support shaft M1, the bearing E1 is sandwiched between the pinion B1 and the step wall Q1d of the hollow portion Q1 of the case 21.

シャフトアダプタD1において、スリーブ40の内周面は、ハブ10の径方向外側ほど小さい直径を有する。一方、支持軸M1の外周面において、シャフトアダプタD1に挿入される部分M1cは、ハブ10の径方向外側ほど小さい直径を有する。 In the shaft adapter D1, the inner circumferential surface of the sleeve 40 has a smaller diameter toward the radial outside of the hub 10. On the other hand, in the outer circumferential surface of the support shaft M1, the portion M1c that is inserted into the shaft adapter D1 has a smaller diameter toward the radial outside of the hub 10.

したがって、回転翼H1にかかる遠心力によって、ハブ10の径方向外側にグリップP1が引っ張られると、支持軸M1の外周面の部分M1cはシャフトアダプタD1のスリーブ40の内周面にフィットする。このようにして、遠心力がシャフトアダプタD1のスリーブ40にかかった場合に、シャフトアダプタD1のフランジ41は針状スラスト軸受32に遠心力を(針状スラスト軸受32へのスラスト力として)伝達する。遠心力が針状スラスト軸受32に与えられた場合に、スラストワッシャ31がケース21の外端壁Q1aの内面に接触して、針状スラスト軸受32は、ケース21の外端壁Q1aの内面に支持される。このように、回転翼H1の回転時に、グリップP1にかかる遠心力が針状スラスト軸受32に与えられるように構成されている。 Therefore, when the grip P1 is pulled radially outward of the hub 10 by the centrifugal force acting on the rotor H1, the portion M1c of the outer peripheral surface of the support shaft M1 fits onto the inner peripheral surface of the sleeve 40 of the shaft adapter D1. In this way, when centrifugal force is applied to the sleeve 40 of the shaft adapter D1, the flange 41 of the shaft adapter D1 transmits the centrifugal force to the needle-shaped thrust bearing 32 (as a thrust force to the needle-shaped thrust bearing 32). When centrifugal force is applied to the needle-shaped thrust bearing 32, the thrust washer 31 comes into contact with the inner surface of the outer end wall Q1a of the case 21, and the needle-shaped thrust bearing 32 is supported by the inner surface of the outer end wall Q1a of the case 21. In this way, the centrifugal force acting on the grip P1 is applied to the needle-shaped thrust bearing 32 when the rotor H1 rotates.

遠心力がシャフトアダプタD1にかかった場合に、シャフトアダプタD1のフランジ41は針状スラスト軸受32に遠心力を伝達し、針状スラスト軸受32は、ケース21の外端壁Q1aの内面に支持されるので、シャフトアダプタD1は遠心力がかかったグリップP1~P3の抜け止めとして機能する。
つまり、支持軸M1はテーパ形状とされているため、回転翼H1にかかる遠心力によって、ハブ10の径方向外側にグリップP1が引っ張られると、シャフトアダプタD1を押し広げるような方向に力が掛かる。このとき、軸受E1の内輪でシャフトアダプタD1の広がり方向が制限されるため、支持軸M1とシャフトアダプタD1には楔効果が発生する。そして、遠心力が増加すると、この楔効果が増大し、支持軸M1がケース21からより抜けづらくなる。
また、上記のように、ケース21の中空部Q1における小径孔部Q1bと大径孔部Q1cの間には段差壁Q1dが設けられており、軸受E1は、大径孔部Q1c内に配置され、軸受E1の外輪の端面は中空部Q1の段差壁Q1dに接触させられる。そのため、遠心力は、段差壁Q1dによっても受けられる。
When centrifugal force is applied to the shaft adapter D1, the flange 41 of the shaft adapter D1 transmits the centrifugal force to the needle-shaped thrust bearing 32, and the needle-shaped thrust bearing 32 is supported on the inner surface of the outer end wall Q1a of the case 21, so that the shaft adapter D1 functions as a retainer for the grips P1 to P3 subjected to the centrifugal force.
In other words, because the support shaft M1 has a tapered shape, when the grip P1 is pulled radially outward of the hub 10 by the centrifugal force acting on the rotor H1, a force is applied in a direction that pushes the shaft adapter D1 apart. At this time, the inner ring of the bearing E1 limits the direction in which the shaft adapter D1 can expand, so a wedge effect is generated between the support shaft M1 and the shaft adapter D1. When the centrifugal force increases, this wedge effect also increases, making it more difficult for the support shaft M1 to come out of the case 21.
As described above, the step wall Q1d is provided between the small diameter hole Q1b and the large diameter hole Q1c in the hollow portion Q1 of the case 21, the bearing E1 is disposed in the large diameter hole Q1c, and the end face of the outer ring of the bearing E1 is brought into contact with the step wall Q1d of the hollow portion Q1. Therefore, the centrifugal force is also received by the step wall Q1d.

また、遠心力がある程度、増加すると、支持軸M1の外周面の部分M1cがシャフトアダプタD1のスリーブ40の内周面にフィットするので、グリップP1の長手軸線は理想的な向きに調整される。 In addition, when the centrifugal force increases to a certain extent, the portion M1c of the outer peripheral surface of the support shaft M1 fits into the inner peripheral surface of the sleeve 40 of the shaft adapter D1, so that the longitudinal axis of the grip P1 is adjusted to the ideal direction.

この実施形態では、ケース21の各中空部Q1において、大径孔部Q1cにはグリップP1~P3を回転可能に支持する複列アンギュラ玉軸受E1~E3が配置され、小径孔部Q1bには針状スラスト軸受32が配置される。したがって、複列アンギュラ玉軸受E1~E3と針状スラスト軸受32を個別に支持する構造体を設ける場合に比べて、推力発生装置1の小型化を図ることができる。 In this embodiment, in each hollow portion Q1 of the case 21, double row angular contact ball bearings E1 to E3 that rotatably support the grips P1 to P3 are disposed in the large diameter hole portion Q1c, and a needle thrust bearing 32 is disposed in the small diameter hole portion Q1b. Therefore, the thrust generating device 1 can be made smaller than when structures are provided that individually support the double row angular contact ball bearings E1 to E3 and the needle thrust bearing 32.

この実施形態では、支持軸を含むグリップが回転翼の種類に応じて変更可能である。図22は、グリップP1~P3と異なる他の種類のグリップP4とその付近の断面図である
。図23は、図22に示された構成要素の分解斜視図である。
In this embodiment, the grip including the support shaft can be changed according to the type of rotor. Fig. 22 is a cross-sectional view of a grip P4 of another type different from the grips P1 to P3 and its vicinity. Fig. 23 is an exploded perspective view of the components shown in Fig. 22.

ケース21の外側に配置されるグリップP4の外側端部は、グリップP1の外側端部より大きく、回転翼H1~H3より大きくて重い回転翼(図示せず)を支持するのに適する。したがって、推力発生装置が装着される飛翔体の重量、ひいては推力発生装置に要求される推力に応じて、適切な回転翼が選択されると、その回転翼に適するグリップをハブ10に取り付けることが可能である。 The outer end of grip P4, which is located on the outside of case 21, is larger than the outer end of grip P1 and is suitable for supporting a rotor (not shown) that is larger and heavier than rotors H1 to H3. Therefore, once an appropriate rotor is selected according to the weight of the flying object to which the thrust generating device is attached, and thus the thrust required for the thrust generating device, a grip suitable for that rotor can be attached to hub 10.

グリップP4の外側端部は、2股に分かれており、2つの平行な平板部を有する。図示しないが、これらの平板部の間には、回転翼の基部が挟まれる、これらの平板部には、複数の貫通孔が形成され、貫通孔を貫通するボルト36aと、ボルト36aに噛み合わせられるナット37aによって、回転翼の基部がグリップP4の外側端部に固定されている。 The outer end of the grip P4 is bifurcated and has two parallel flat plate sections. Although not shown, the base of the rotor is sandwiched between these flat plate sections. These flat plate sections have multiple through holes, and the base of the rotor is fixed to the outer end of the grip P4 by bolts 36a that pass through the through holes and nuts 37a that engage with the bolts 36a.

他方、グリップP4の内側端部である支持軸M1はグリップP1の支持軸M1と同形同大である。したがって、直動体11、ラックA1~A3、ピニオンB1~B3、軸受E1~E3、およびその他の構成要素をハブ10に残した状態で、支持軸を含むグリップが回転翼の種類に応じて変更可能である。グリップが変更可能な一方、ラジアル軸受E1~E3および複雑な直動体11、ラックA1~A3、ピニオンB1~B3、およびその他の構成要素は、変更せずに使用可能であるので、製造コストの増加を最小限にすることができる。 On the other hand, the support shaft M1, which is the inner end of the grip P4, has the same shape and size as the support shaft M1 of the grip P1. Therefore, the grip including the support shaft can be changed according to the type of rotor while the linear body 11, racks A1-A3, pinions B1-B3, bearings E1-E3, and other components remain on the hub 10. While the grip can be changed, the radial bearings E1-E3 and the complex linear body 11, racks A1-A3, pinions B1-B3, and other components can be used without modification, minimizing increases in manufacturing costs.

この実施形態では、グリップの内側端部である支持軸が挿入され、ラジアル軸受に挿入される各シャフトアダプタは、グリップの長手軸線を含む平面を境界として分割可能である。ハブ10にグリップを組み込む場合には、支持軸M1~M3がケース21の開口K1~K3を通じて挿入されて、ケース21の内部に配置される。ケース21の内部において、軸受E1~E3はグリップP1~P3を回転可能に支持できるように、支持軸M1~M3の周囲に配置される。具体的には、支持軸M1~M3は、シャフトアダプタD1~D3に挿入され、シャフトアダプタD1~D3が軸受E1~E3に挿入される。シャフトアダプタD1~D3の各々は、グリップP1~P3の長手軸線を含む平面を境界として分割可能であって、容易に支持軸M1~M3の周囲に配置し、組み合わせた状態で容易に軸受E1~E3に挿入することが可能である。したがって、ケース21が分割不可能な非分割型ケースであっても、ケース21の内部において、容易に支持軸M1~M3の周囲に軸受E1~E3を配置することが可能である。よって、各グリップP1~P3を容易に変更することができる。 In this embodiment, the support shaft, which is the inner end of the grip, is inserted, and each shaft adapter inserted into the radial bearing can be divided with a plane including the longitudinal axis of the grip as a boundary. When the grip is assembled into the hub 10, the support shafts M1 to M3 are inserted through the openings K1 to K3 of the case 21 and arranged inside the case 21. Inside the case 21, the bearings E1 to E3 are arranged around the support shafts M1 to M3 so as to rotatably support the grips P1 to P3. Specifically, the support shafts M1 to M3 are inserted into the shaft adapters D1 to D3, and the shaft adapters D1 to D3 are inserted into the bearings E1 to E3. Each of the shaft adapters D1 to D3 can be divided with a plane including the longitudinal axis of the grips P1 to P3 as a boundary, and can be easily arranged around the support shafts M1 to M3 and easily inserted into the bearings E1 to E3 in a combined state. Therefore, even if the case 21 is a non-split type case that cannot be split, it is possible to easily place the bearings E1 to E3 around the support shafts M1 to M3 inside the case 21. This makes it easy to change the grips P1 to P3.

以下、ケース21の製造方法について図24を参照して説明する。
ケース21は、上述したように、一体形成された非分割型ケースである。ケース21は、削り出しにより製造することができる。
まず、ケース21の基材を準備する。ケース21の基材の材料は、例えばジュラルミンである。そして、このケース21の基材を加工機にセットし、切削工具を用いて削り出しによりケース21を形成する。
A method for manufacturing the case 21 will be described below with reference to FIG.
As described above, the case 21 is an integrally formed, non-split type case. The case 21 can be manufactured by machining.
First, prepare a base material for the case 21. The base material for the case 21 is, for example, duralumin. Then, the base material for the case 21 is set in a processing machine, and the case 21 is formed by cutting it out using a cutting tool.

具体的には、まず、ケース21の基材の一対の対向する面(上下面)に、当該基材の外側から切削工具を当てて開口21Bおよび開口21Cを形成する。これにより、当該上下面を貫通する収容部21Aが形成される。次に、ケース21の基材の側面に、当該基材の外側から切削工具を当てて開口K1~K3を形成する。
次に、収容部21Aの軸方向両端の開口部(開口21Bおよび開口21C)からそれぞれ当該収容部21Aの軸方向に対して斜めに切削工具を当てて、収容部21Aの外側で且つ収容部21Aに連通する中空部Q1~Q3を形成する。このとき、切削工具を差し込む方向は、図24に示す矢印α、βの方向である。
このように、ケース21の上下面に形成された開口21B、21Cから斜め方向に切削工具を差し込んで切削加工を施すことで、開口K1~K3よりも内側に、当該開口K1~K3よりも内径の大きい中空部Q1~Q3を形成する。
Specifically, first, a cutting tool is applied from the outside of the base material to a pair of opposing surfaces (top and bottom surfaces) of the base material of case 21 to form openings 21B and 21C. This forms storage section 21A penetrating the top and bottom surfaces. Next, a cutting tool is applied from the outside of the base material to the side surfaces of case 21 to form openings K1 to K3.
Next, a cutting tool is applied obliquely to the axial direction of the housing portion 21A from the openings (openings 21B and 21C) at both axial ends of the housing portion 21A to form hollow portions Q1 to Q3 outside the housing portion 21A and communicating with the housing portion 21A. At this time, the cutting tool is inserted in the directions of the arrows α and β shown in FIG.
In this manner, by inserting a cutting tool obliquely through openings 21B, 21C formed on the top and bottom surfaces of case 21 and performing cutting processing, hollow portions Q1-Q3 having an inner diameter larger than that of openings K1-K3 are formed inside openings K1-K3.

以上説明したように、本実施形態において、直動体11、ラックA1~A3、支持軸M1~M3、軸受E1~E3、シャフトアダプタD1~D3およびピニオンB1~B3を収容するケース21は、一体形成された非分割型ケースである。このケース21は、削り出しにより一体的に形成することができる。
このように、ケース21は、例えば、上下2分割にして支持軸M1~M3を挟んでボルト等で止めるといった構造を有する分割型ケースではない。本実施形態のようにケース21を非分割型ケースとすることで、分割型ケースとした場合よりも強度を高めることができる。また、締結部を必要としないため、その分の軽量化が図れる。
As described above, in this embodiment, the case 21 that houses the linear body 11, the racks A1 to A3, the support shafts M1 to M3, the bearings E1 to E3, the shaft adapters D1 to D3, and the pinions B1 to B3 is an integrally formed non-split type case. This case 21 can be formed integrally by machining.
In this way, the case 21 is not a split case having a structure in which, for example, the case is split into two parts, upper and lower, and the support shafts M1 to M3 are sandwiched between them and secured by bolts or the like. By making the case 21 a non-split case as in this embodiment, it is possible to increase the strength compared to a split case. In addition, since no fastening parts are required, it is possible to reduce the weight accordingly.

さらに、本実施形態において、ケース21の側壁には、開口K1~K3以外の穴を設けない。つまり、開口K1~K3の対向する面には加工用の穴を設けない。
開口K1~K3よりも内側に開口K1~K3よりも径の大きい中空部Q1~Q3を有するケース21を削り出しにより形成する場合、一般には、開口K1~K3に対向する位置に加工用の穴を設け、その加工用の穴から切削工具を差し込んで中空部Q1~Q3を形成する。しかしながら、加工用の穴を設ける場合、強度を確保するために、ケース21に厚みを持たせる必要があり、重量増となる。これに対して、本実施形態では、ケース21の側面に加工用の穴等を設けないので、軽量な構造を維持することができる。
Furthermore, in this embodiment, no holes other than the openings K1 to K3 are provided in the side wall of the case 21. In other words, no processing holes are provided in the surfaces facing the openings K1 to K3.
When forming the case 21 by machining, which has hollow portions Q1-Q3 located inside the openings K1-K3 and larger in diameter than the openings K1-K3, holes for machining are generally provided at positions facing the openings K1-K3, and a cutting tool is inserted through the holes for machining to form the hollow portions Q1-Q3. However, when holes for machining are provided, it is necessary to give the case 21 a thickness in order to ensure strength, which increases the weight. In contrast, in this embodiment, no holes for machining are provided on the side surfaces of the case 21, so a lightweight structure can be maintained.

このように、ケース21を一体形成された非分割型ケースとし、開口K1~K3以外は側壁に穴を設けない構造とするので、強度を維持したまま軽量化することができる。 In this way, the case 21 is an integrally formed, non-split case with no holes in the side walls except for the openings K1 to K3, making it possible to reduce weight while maintaining strength.

以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。 Although the present invention has been shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the invention as set forth in the appended claims. Such changes, modifications and alterations are intended to be within the scope of the present invention.

例えば、上記の実施形態においては、プロペラRは推力発生装置1の真下に配置され、推力発生装置1は飛翔体の機体の下部に装着されるが、プロペラRは推力発生装置1の真上に配置され、推力発生装置1は飛翔体の機体の上部に装着されてもよい。 For example, in the above embodiment, the propeller R is disposed directly below the thrust generating device 1, and the thrust generating device 1 is attached to the bottom of the airframe, but the propeller R may be disposed directly above the thrust generating device 1, and the thrust generating device 1 may be attached to the top of the airframe.

1…推力発生装置、2…推力発生モータ、R…プロペラ、H1~H3…回転翼、P1~P3…グリップ、M1~M3…支持軸、4…ロータ軸、5A…ピッチ角変更モータ、6…運動伝達ユニット、6A…回転伝達部、7…回転直動変換部、7D…直動伝達軸、7E…直動案内部、7F…ボールねじ軸、7G…ボールねじナット、8…直動回転変換部、10…ハブ、11…直動体、A1~A3…ラック、B1~B3…ピニオン、D1~D3…シャフトアダプタ、D1a…セグメント、D1b…セグメント、40…スリーブ、41…フランジ、E1~E3…軸受、21…ケース、21A…収容部、21B…開口、21C…開口、K1~K3…開口、Q1~Q3…中空部、Q1a…外端壁、Q1e~Q3e…対向壁、32…針状スラスト軸受
Reference Signs List 1... thrust generating device, 2... thrust generating motor, R... propeller, H1 to H3... rotor blades, P1 to P3... grips, M1 to M3... support shaft, 4... rotor shaft, 5A... pitch angle changing motor, 6... motion transmission unit, 6A... rotation transmission section, 7... rotation-to-linear conversion section, 7D... linear transmission shaft, 7E... linear guide section, 7F... ball screw shaft, 7G... ball screw nut, 8... linear rotation conversion section, 10... hub, 11 ...linear body, A1 to A3...rack, B1 to B3...pinion, D1 to D3...shaft adapter, D1a...segment, D1b...segment, 40...sleeve, 41...flange, E1 to E3...bearing, 21...case, 21A...accommodation portion, 21B...opening, 21C...opening, K1 to K3...opening, Q1 to Q3...hollow portion, Q1a...outer end wall, Q1e to Q3e...opposing wall, 32...needle thrust bearing

Claims (1)

推力発生装置に設けられる非分割型ケースの製造方法であって、
前記推力発生装置は、
複数の回転翼を回転させて推力を発生させる推力発生モータと、
前記回転翼のピッチ角を変更するピッチ角変更モータと、
前記ピッチ角変更モータに連結された回転伝達部と、
直動軸と第1の運動変換機構を有し、前記第1の運動変換機構が前記回転伝達部と前記直動軸に連結可能であって、前記回転伝達部の回転を前記直動軸の直線運動に変換する、第1の運動変換部と、
前記直動軸の直線運動を回転運動に変換して、前記回転翼のピッチ角を変更する第2の運動変換部と、を備え、
前記第2の運動変換部は、
前記推力発生モータによって回転させられるハブと、
前記ハブに取り付けられ、前記回転翼をそれぞれ支持する複数のグリップと、
前記直動軸の直線運動を前記複数のグリップの回転運動に変換する第2の運動変換機構と、
前記グリップの内側端部をそれぞれ回転可能に支持する複数のラジアル軸受と、を備え、
前記ハブは、前記複数のグリップの内側端部と、前記第2の運動変換機構と、前記複数のラジアル軸受とを収容する、一体形成された非分割型ケースを有し、
前記非分割型ケースの製造方法は、
前記非分割型ケースの基材を準備する工程と、
前記基材から削り出しにより前記非分割型ケースを形成する工程と、を含み、
前記非分割型ケースを形成する工程は、
前記基材の一対の対向する面を貫通し、前記第2の運動変換機構を収容する収容部を形成する工程と、
前記収容部の軸方向両端の開口部からそれぞれ当該収容部の軸方向に対して斜めに切削工具を当てて、前記収容部の外側で且つ前記収容部に連通する、前記複数のラジアル軸受が配置される中空部を形成する工程と、を含む製造方法。
A method for manufacturing a non-split type case provided in a thrust generating device, comprising the steps of:
The thrust generating device comprises:
a thrust generating motor that rotates a plurality of rotors to generate thrust;
a pitch angle changing motor for changing the pitch angle of the rotor;
a rotation transmission unit connected to the pitch angle changing motor;
a first motion conversion unit having a linear motion shaft and a first motion conversion mechanism, the first motion conversion mechanism being connectable to the rotation transmission unit and the linear motion shaft and converting rotation of the rotation transmission unit into linear motion of the linear motion shaft;
a second motion conversion unit that converts the linear motion of the linear motion shaft into rotational motion to change the pitch angle of the rotor,
The second motion conversion unit includes:
a hub rotated by the thrust generating motor;
A plurality of grips attached to the hub and each supporting the rotor blade;
a second motion conversion mechanism that converts the linear motion of the linear motion shaft into a rotational motion of the plurality of grips;
a plurality of radial bearings each rotatably supporting an inner end of the grip;
the hub has an integrally formed, non-split case that houses the inner ends of the grips, the second motion conversion mechanism, and the radial bearings;
The method for manufacturing the non-split type case includes the steps of:
providing a base material for the non-split type case;
forming the non-split type case by machining from the base material;
The step of forming the non-split type case includes:
forming a housing portion penetrating a pair of opposing surfaces of the base material and housing the second motion conversion mechanism;
and applying a cutting tool to openings at both axial ends of the accommodating portion at an angle to the axial direction of the accommodating portion to form a hollow portion in which the multiple radial bearings are disposed, the hollow portion being outside the accommodating portion and communicating with the accommodating portion.
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